Что такое измерительные трансформаторы напряжения. Какие бывают виды трансформаторов напряжения. Как работают трансформаторы напряжения. Для чего применяются измерительные трансформаторы напряжения. Каковы основные характеристики трансформаторов напряжения.
Назначение и функции измерительных трансформаторов напряжения
Измерительные трансформаторы напряжения (ИТН) — это специальные устройства, предназначенные для преобразования высокого напряжения в низкое стандартизированное значение. Они выполняют несколько важных функций в электроэнергетических системах:
- Понижение высокого напряжения (6-750 кВ) до стандартного значения 100 В для подключения измерительных приборов и устройств релейной защиты
- Изоляция цепей высокого и низкого напряжения
- Обеспечение безопасности персонала при проведении измерений
- Возможность использования стандартных измерительных приборов вместо специализированных высоковольтных устройств
Таким образом, ИТН позволяют безопасно и точно измерять высокое напряжение с помощью обычных низковольтных приборов. Это значительно упрощает и удешевляет системы измерения и защиты в высоковольтных сетях.
Принцип работы измерительного трансформатора напряжения
Принцип действия ИТН основан на явлении электромагнитной индукции и аналогичен работе обычного силового трансформатора. Основные элементы конструкции:
- Магнитопровод из электротехнической стали
- Первичная обмотка с большим числом витков
- Одна или несколько вторичных обмоток с меньшим числом витков
- Изоляция между обмотками
При подаче высокого напряжения на первичную обмотку в магнитопроводе возникает переменный магнитный поток. Он индуцирует во вторичных обмотках напряжение, пропорциональное числу витков. Так как витков во вторичных обмотках меньше, то и напряжение на выходе существенно ниже первичного.
Классификация измерительных трансформаторов напряжения
Существует несколько видов классификации ИТН по различным признакам:По числу фаз:
- Однофазные
- Трехфазные
По способу установки:
- Для внутренней установки
- Для наружной установки
По виду изоляции:
- Масляные
- С литой изоляцией
- Газонаполненные
По числу вторичных обмоток:
- Двухобмоточные
- Трехобмоточные
- Пятиобмоточные
Выбор конкретного типа ИТН зависит от назначения, условий эксплуатации и требований к точности измерений.
Основные характеристики измерительных трансформаторов напряжения
Ключевыми параметрами, определяющими свойства и возможности применения ИТН, являются:
- Номинальное первичное напряжение (от 380 В до 750 кВ)
- Номинальное вторичное напряжение (обычно 100 В или 100/√3 В)
- Номинальная мощность (от 10 до 2000 ВА)
- Класс точности (0.1, 0.2, 0.5, 1, 3)
- Предельная мощность (в % от номинальной)
- Температурный диапазон эксплуатации
- Вид климатического исполнения
Эти характеристики указываются в паспорте трансформатора и должны учитываться при выборе ИТН для конкретных условий применения.
Область применения измерительных трансформаторов напряжения
ИТН находят широкое применение в различных отраслях энергетики и промышленности:
- Системы коммерческого и технического учета электроэнергии
- Устройства релейной защиты и автоматики
- Системы контроля качества электроэнергии
- Высоковольтные испытательные лаборатории
- Электроприводы мощных промышленных установок
- Системы возбуждения крупных электрических машин
Без измерительных трансформаторов напряжения невозможно обеспечить надежную и безопасную работу современных энергосистем и крупных промышленных объектов.
Особенности эксплуатации измерительных трансформаторов напряжения
При эксплуатации ИТН необходимо учитывать ряд важных моментов:
- Недопустимость размыкания вторичных цепей под нагрузкой
- Необходимость заземления вторичных обмоток
- Контроль за нагрузкой вторичных цепей
- Периодическая поверка трансформаторов
- Соблюдение температурного режима эксплуатации
- Защита от перенапряжений в первичной цепи
Соблюдение этих правил позволяет обеспечить длительную и надежную работу измерительных трансформаторов напряжения.
Современные тенденции в разработке измерительных трансформаторов напряжения
В последние годы наблюдаются следующие тенденции в развитии ИТН:
- Применение новых изоляционных материалов (в т.ч. элегаза)
- Разработка комбинированных устройств (трансформатор тока + напряжения)
- Внедрение цифровых интерфейсов передачи данных
- Повышение точности измерений
- Увеличение рабочего диапазона первичных напряжений
- Снижение массогабаритных показателей
Эти инновации позволяют создавать более компактные, точные и функциональные измерительные трансформаторы напряжения, отвечающие современным требованиям энергетики.
Накладное предохранительное устройство НПУ-6(10) | |
Схемы защит трансформаторов напряжения от феррорезонанса | |
Заземляемые трансформаторы напряжения ЗНОЛ.02 ! НОВИНКА ! Класс напряжения, кВ: 27 | |
Заземляемые трансформаторы напряжения ЗНОЛ.03 ! НОВИНКА ! Класс напряжения, кВ: 6 или 10
| |
Заземляемые трансформаторы напряжения 3НОЛ. Класс напряжения, кВ: 3-35 кВ | |
Заземляемые трансформаторы напряжения ЗНОЛП со встроенным предохранительным устройством Класс напряжения, кВ: 3, 6 или 10 | |
Заземляемый трансформатор напряжения ЗНОЛПМ со встроенным предохранительным устройством Класс напряжения, кВ: 6 или 10 | |
Заземляемые трансформаторы напряжения ЗНОЛ. Класс напряжения, кВ: 10 | |
Трехфазная антирезонансная группа трансформаторов напряжения 3хЗНОЛ.04П Класс напряжения, кВ: 6 или 10
| |
Трехфазная группа трансформаторов напряжения 3хЗНОЛ.06 и 3хЗНОЛП Класс напряжения, кВ: 6 или 10 | |
Трехфазная группа трансформаторов напряжения 3хЗНОЛПМ Класс напряжения, кВ: 6 или 10 | |
Заземляемые трансформаторы напряжения ЗНОЛ наружной установки Класс напряжения, кВ: 3, 6 или 10 | |
Заземляемые трансформаторы напряжения ЗНОЛ.01П(И)-20
Класс напряжения, кВ: 20 | |
Заземляемые трансформаторы напряжения ЗНОЛ.06-27(35) (ЗНОЛЭ-35) Класс напряжения, кВ: 27 или 35 | |
Заземляемый трансформатор напряжения ЗНОЛ-35 III Класс напряжения, кВ: 27 или 35 | |
Заземляемый трансформатор напряжения ЗНОЛ.01ПМИ-35 Класс напряжения, кВ: 35 | |
Незаземляемые трансформаторы напряжения НОЛ Класс напряжения, кВ: 3, 6 или 10 | |
Незаземляемые трансформаторы напряжения НОЛ.08 Класс напряжения, кВ: 3, 6 или 10 | |
Незаземляемые трансформаторы напряжения НОЛ.08-6(10)М Класс напряжения, кВ: 6 или 10 | |
Незаземляемые трансформаторы напряжения НОЛ.08.3-6(10)М Класс напряжения, кВ: 6 или 10
| |
Трехфазная группа трансформаторов напряжения НОЛ.08-6(10)М ! НОВИНКА ! Класс напряжения, кВ: 6 или 10 | |
Незаземляемые трансформаторы напряжения НОЛП со встроенным предохранительным устройством Класс напряжения, кВ: 6 или 10 | |
Незаземляемые трансформаторы напряжения НОЛП-6(10)М ! НОВИНКА ! Класс напряжения, кВ: 6 или 10
| |
Незаземляемые трансформаторы напряжения НОЛ-10М IV ! НОВИНКА ! Класс напряжения, кВ: 6 или 10 | |
Незаземляемые трансформаторы напряжения НОЛ.11-6.О5 Класс напряжения, кВ: 6 | |
Незаземляемые трансформаторы напряжения НОЛ.12 Класс напряжения, кВ: 0.66, 6 или 10 | |
Незаземляемый трансформатор напряжения НОЛ-20, НОЛ-35 Класс напряжения, кВ: 20 или 35 | |
Незаземляемые трансформаторы напряжения НОЛ-20(35) III наружной установки Класс напряжения, кВ: 35 | |
Трансформаторы напряжения НТМИА-6(10) Класс напряжения, кВ: 6 или 10 | |
Устройство защиты от феррорезонанса СЗТн |
06 
01ПМИ со встроенными предохранительными устройствамиустройство, классификация, принцип работы, видео
Трансформатор напряжения – это один из видов трансформаторов, который еще называют измерительным, предназначеннный для отделения первичных цепей высокого и сверх высокого напряжений и цепей измерений, РЗ и А. Также их используют для понижения высоких напряжений (110, 10 и 6 кВ) до стандартных нормируемых величин напряжений вторичных обмоток – 100 либо 100/√3.
Помимо этого, применение трансформаторов напряжение в электроустановках позволяет изолировать маломощные низковольтные измерительные приборы и устройства, что удешевляет стоимость и позволяет использовать более простое оборудование, а также обеспечивает безопасность обслуживания электроустановок.
Трансформаторы напряжения нашли широкое применение в силовых электроустановках высокого напряжения
От точности их работы зависит правильность коммерческого учета электроэнергии, селективность действия устройств РЗ и противоаварийной автоматики, также они служат для синхронизации и питания автоматики релейной защиты ЛЭП от коротких замыканий, и др.
Измерительный трансформатор конструктивно практически не отличается от стандартных силовых трансформаторов. Он состоит из обмоток: первичной и одной либо нескольких вторичных и стального сердечника, набранного листами электротехнической стали. Первичная обмотка имеет большее количество витков, в сравнении со вторичной. На первичную — подается напряжение, которое требуется измерить, а ко вторичным — подключаются ваттметр и пр. измерительные аппараты. Поскольку ваттметр имеет значительное сопротивление, то по вторичной принято считать, что протекает малый ток. Поэтому полагают, что измерительный трансформатор напряжения функционирует в режимах близких к холостому ходу.
Такие трансформаторы оснащают разъемами для подключения: первичная обмотка присоединяется к цепям силового напряжения, а ко вторичной могут подключены — реле, обмотки вольтметра или ваттметра и пр. приборы. Принцип действия у них аналогичен силовому трансформатору: трансформирование напряжения в измерительном трансформаторе производится переменным магнитным полем.
Интересное видео о работе и принципе устройста трансформаторов тока смотрите ниже:
Потери намагничивания обуславливают некоторую погрешность в классах точности.
Погрешность определяется:
Конструкцией предусматривается компенсация погрешности по напряжению благодаря уменьшению количества витков первичной обмотки, устранению угловой погрешности с помощью компенсирующих обмоток. Простейшая схема включения трансформатора напряжения
Классификация трансформаторов напряжения
Трансформаторы напряжения принято разделять по следующим признакам:
- По количеству фаз:
- однофазные;
- трехфазные.
- По числу обмоток:
- 2-х-обмоточные;
- 3-х-обмоточные.
- По способу действия системы охлаждения:
- электрические устройства с масляным охлаждением;
- электрические устройства с воздушной системой охлаждения ( с литой изоляцией либо сухие).
- По способу установки и размещения:
- для наружной установки;
- для внутренней;
- для комплектных РУ.
- По классу точности: по нормируемым величинам погрешностей.
Виды трансформаторов напряжения
Рассмотрим несколько трансфомраторов напряжения разных производителей:
Трансформатор напряжения ЗНОЛ-НТЗ-35-IV-11
Производиель — Невский трансформаторный завод «Волхов».
Назначение и область применение ЗНОЛ-НТЗ
Трансформаторы предназначены для наружной установки в открытых распределительных устройствах (ОРУ). Трансформаторы обеспечивают передачу сигнала измерительной информации измерительным приборам и устройствам защиты и управления, предназначены для использования в цепях коммерческого учета электроэнергии в электрических установках переменного тока на класс напряжения 35 кВ. Трансформаторы выполнены в виде опорной конструкции.
Корпус трансформаторов выполнен из компаунда на основе гидрофобной циклоалифатической смолы «Huntsman», который одновременно является основной изоляцией и обеспечивает защиту обмоток от механических и климатических воздействий.Рабочее положение трансформаторов в пространстве — вертикальное, высоковольтными выводами вверх.
Рисунок — Габаритные размеры трансформатора
Рисунок — схемы подключения обмоток трансформаторов
Характеристики:
- Класс напряжения по ГОСТ 1516.3, кВ — 27 35 27
- Наибольшее рабочее напряжение, кВ — 30 40,5 40,5
- Номинальное напряжение первичной обмотки, кВ — 15,6 20,2 27,5
- Номинальное напряжение основной вторичной обмотки, В — 57,7 100
- Номинальное напряжение дополнительной вторичной обмотки, В — 100/3, 100 127
- Номинальные классы точности основной вторичной обмотки — 0,2; 0,5; 1; 3
Ещё одно интересное видео о работе трансформаторов тока:
Трехфазная антирезонансная группа трансформаторов напряжения 3хЗНОЛПМ(И)
Производитель «Свердловский завод трансформаторов тока»
Назначение 3хЗНОЛПМ(И)
Трансформаторы предназначены для установки в комплектные устройства (КРУ), токопроводы и служат для питания цепей измерения, защиты, автоматики, сигнализации и управления в электрических установках переменного тока частоты 50 или 60 Гц в сетях с изолированной нейтралью.
Трансформаторы изготавливаются в климатическом исполнении «УХЛ» категории размещения 2 по ГОСТ 15150.
Рабочее положение — любое.
Расположение первичного вывода возможно как с лицевой так и с тыльной стороны трансформатора.
Трехфазная группа может комплектоваться в 4-ех вариантах:
- из трех трансформаторов ЗНОЛПМ — 3хЗНОЛПМ-6 и 3хЗНОЛПМ-10;
- из трех трансформаторов ЗНОЛПМИ — 3хЗНОЛПМИ-6 и 3хЗНОЛПМИ-10;
- из одного трансформатора ЗНОЛПМ (устанавливается по середине) и двух трансформаторов ЗНОЛПМИ (устанавливаются по краям) — 3хЗНОЛПМ(1)-6 и 3хЗНОЛПМ(1)-10;
- из двух трансформаторов ЗНОЛПМ (устанавливаются по краям) и одного трансформатора ЗНОЛПМИ (устанавливается по середине) — 3хЗНОЛПМ(2)-6 и 3хЗНОЛПМ(2)-10.
Для повышения устойчивости к феррорезонансу и воздействию перемежающейся дуги в дополниетльные обмотки, соединенные в разомкнутый треугольник, используемые для контроля изоляции сети, рекомендуется включать резистор сопротивлением 25 Ом, рассчитанный на длительное протекание тока 4А.
Внимание! При заказе трансформаторов напряжения для АИСКУЭ обязательно заполнение опросного листа.
Гарантийный срок эксплуатации — 5 (пять) лет со дня ввода трансформатора в эксплуатацию, но не более 5,5 лет с момента отгрузки с завода-изготовителя.
Срок службы — 30 лет.
НАМИТ-10-2
Производитель ОАО «Самарский Трансформатор»
Назначение и область применения
Трансформатор напряжения НАМИТ-10-2 УХЛ2 трехфазный масляный антирезонансный является масштабным преобразователем и предназначен для выработки сигнала измерительной информации для измерительных приборов в цепях учёта, защиты и сигнализации в сетях 6 и 10 кВ переменного тока промышленной частоты с изолированной нейтралью или заземлённой через дугогасящий реактор. Трансформатор устанавливается в шкафах КРУ(Н) и в закрытых РУ промышленных предприятий
Технические параметры трансформатора напряжения НАМИТ-10-2
- Номинальное напряжение первичной обмотки, кВ — 6 или 10
- Наибольшее рабочее напряжение, кВ — 7,2 или 12
- Номинальное напряжение основной вторичной обмотки (между фазами), В — 100 (110)
- Ннапряжение дополнительной вторичной обмотки (аД — хД), не более, В — 3
- Класс точности основной вторичной обмотки — 0,2/0,5
Рисунок — Габаритные размеры и схема подключения.
Измерительный трансформатор напряжения VTO 15
Аппаратные трансформаторы напряжения VTO 15 – это однофазные трансформаторы, предназначенные для применения в сетях высокого напряжения. Они предназначаются для измеренияй и защиты распределительных устройств ВН открытого исполнения.
Могут быть применены для питания приводов разъединителей с дистанционным управлением.
Классы точности измерительных обмоток: 0,2; 0,5; 1; 3; обмоток защиты: 3Р и 6Р. Трансформаторы соответствуют требуемому классу точности в интервале 25 – 100% номинальной нагрузки. Магнитопровод трансформаторов напряжения VTO 15 изготовлен из ориентированных трансформаторных лент в виде сердечника С-образной формы. Выводы первичной обмотки осуществлены с помощью шпилек М10. При подключении трансформаторов для демпфирования динамических сил и вибрации в сети рекомендуем применять проводники диаметром до 6 мм2 и кабельные наконечники.
По желанию заказчика обеспечиваем официальное подтверждение результатов испытаний.
ВНИМАНИЕ: при ином способе подключения не должно происходить механическое перенапряжение изолятора в направлении от корпуса трансформатора.
Все активные части трансформаторов VTO залиты эпоксидной смесью, стойкой к воздействию окружающей среды (ультрафиолетового излучения, влажности и т. п.). Эта масса выполняет как электроизоляционную, так и механическую функции. Трансформаторы закрепляются с помощью четырех болтов М12 через отверстия в опорной плите. Клеммы первичной обмотки трансформатора оснащены болтами М12х35 мм. Для присоединения к выводам на вторичной обмотке рекомендуется использовать кабельные наконечники, соответствующие сечению проводника. Клеммник вторичной обмотки оснащен герметичным кожухом, который можно опломбировать. Внутри находится упаковка с перемычками и винтами для заземления и закорачивания обмотки (см. “Руководство по монтажу и обслуживанию”).
Если требуется произвести замену старых типов трансформаторов (разных производителей), мы поставляем трансформаторы VTO на специально подготовленных опорных плитах с аналогичными монтажными межцентровыми расстояниями отверстий, как у заменяемых типов устройств.
Аппаратные трансформаторы напряжения VTO 15 прошли испытания в соответствии с нормой IEC 60044-2 и GOST 1516.3-96. Аппаратные трансформаторы напряжения VTO 15 прошли испытания в соответствии с нормой GOST 15 150 для Т1 и UCHL1.-2.
Иные технические параметры необходимо обговаривать с изготовителем.
Этот трансформатор предназначен как автоблокировочный. Для того чтобы защитить эго от разрушения из-за нестандартных эффектов, таких как перенапряжения, феррорезонансия, переходные эффекты и т.д. трансформатор должен быть оборудован надлежащей защитой. Для получения более подробной информации о нестандартных эффектах и защите посетите, пожалуйста, наш вебсайт www.kpbintra.cz в секции «Поддержка».
Измерительные трансформаторы напряжения назначение и принцип действия
Измерительные трансформаторы тока и напряжения применяются на промышленных предприятиях, в линиях электропередач для контроля различного электрического оборудования. Аварийность высоковольтных измерительных трансформаторов контролируется соответствующими системами. С их участием ведется учет потребления электричества. Что собой представляют измерительные трансформаторы напряжения и тока, назначение и принцип действия установок будет рассмотрено далее.
Разновидности
Высоковольтное измерительное оборудование включает в себя два типа устройств. В эту категорию устройств входят:
- Измерительный трансформатор напряжения.
- Измерительный трансформатор тока.
Первая категория приборов предназначена для работы вольтметров, фазометров, реле соответствующих типов. В область работы измерительных трансформаторов тока входит осуществление функционирования амперметров и прочего подобного оборудования.
Представленные типы измерительных трансформаторов производятся с номинальной мощностью от 5 до нескольких сот ВА. Измерительные трансформаторы тока и напряжения предназначены для совместной работы с вольтметрами на 100 В и амперметрами 1-5 А.
Трансформатор тока
Измерительными преобразователями тока выполняется несколько особых функций. К ним подключаются установки, которые выполняют измерение работы оборудования в разных режимах. Принцип действия, которым характеризуется трансформатор тока, обеспечивает несколько основных функций аппаратуры. К ним относится следующее:
- Преобразование переменных токовых показателей к значениям 1 или 5 А.
- В нормальном режиме изолируют вторичный токовый контур от высоковольтной составляющей первичной обмотки.
- Снижение аварийности. Установка предотвращает поражение обслуживающего персонала током, защиту вторичных цепей от перегрузки.
Измерительные трансформаторы постоянного тока помимо перечисленных функций имеют в своем составе выпрямитель. Вторичные цепи заземляются во всех трансформаторах в одной точке. При повреждении изоляции монтаж измерительных трансформаторов позволяет предотвратить перегрузку вторичного контура.
Условия эксплуатации
Измерительные трансформаторы постоянного тока, переменного тока представляют собой высоковольтный агрегат. Прибор нормально функционирует только при выполнении правил по эксплуатации, требований охраны труда. Персонал знакомится со всеми установленными нормами, в каком режиме производится обслуживание, испытание измерительного оборудования. Сотрудники допускаются до работы с трансформатором только после полного инструктажа.
Персонал должен знать, при каких условиях производится испытания, осмотр, поверка и ремонт измерительных трансформаторов. В противном случае даже при условии правильного монтажа работу технической установки могут нарушить неправильные действия сотрудников.
Принцип устройства конструкции запрещает размыкать вторичную обмотку в трансформаторе, которая находится под напряжением. Такому действию сопутствует нарушение изоляции. Потребуется произвести ее замену. Сердечник перегревается. Нормальный режим работы нарушается. В процессе постоянных перегрузок трансформатору становится невозможно выполнять возложенные на него действия. Работает в этом случае неправильно и первичная обмотка. Здесь появляется замыкание. Это также приводит к замене контура.
Чтобы переключить в процессе испытаний в схеме при подведенном электрическом токе, предварительно вторичную катушку закорачивают.
Погрешность
Измерительные выпрямители и трансформаторы тока нуждаются в проверке погрешности. В ходе испытательного процесса к агрегату присоединяется аналогичное оборудование. При монтаже важно, чтобы при поверке техники применялся образцовый, исправный трансформатор тока. В ходе измерений на его вторичном контуре определяется показатель при помощи амперметра.
Испытание оборудования определяет не только погрешность, но и ряд других показателей. В ходе поверки вычисляется коэффициент трансформации, производится техническое освидетельствование качества изоляции контуров, состояние сердечника. Исследуется вопрос о том, выполняется ли установкой возложенные на нее функции, соответствует ли полярность обмоток заданным производителем характеристикам.
При проведении технического освидетельствования соответствия оборудования нормативным требованиям производится контроль вторичных цепей. В случае выявления отклонений, дефектов, требуется замена комплектующих. В зависимости от назначения аппаратура должна демонстрировать заявленные производителем характеристики.
Трансформатор напряжения
Измерительные трансформаторы напряжения применяются для понижения напряжений первичного контура с уровня 110, 40, 6, 10 кВ и т. д. Таким трансформаторам доступно выполнять ряд функций:
- Преобразовывать первичное переменное напряжение в стандартный электрический ток.
- Защита обслуживающего персонала, подключенных приборов от перегрузок.
- Техническая поддержка оперативных цепей, которые работают от постоянного и переменного тока
По принципу функционирования измерительные трансформаторы напряжения приближаются к режиму холостого хода. Пользуются спросом такие разновидности представленной измерительной техники, как НТМК, НАМИ, НОЛ и прочие агрегаты. Установки работают с постоянным и переменным током, которые соответствуют назначению. Мы уже писали про трансформаторы НТМИ, подробнее читайте здесь.
Конструкция
Конструкция приборов измерительного типа схожа на обычные силовые разновидности оборудования. Агрегат имеет первичную и вторичную (одну или несколько) обмотки. Активная часть включает в себя серечник из специальной электротехнической стали. Материал набран в виде пластин определенной конфигурации.
Первичный контур имеет большее количество витков, чем на вторичной катушке. На него подается напряжение от сети. К выводам вторичной обмотки подсоединяется ваттметр или иное подобное измерительное оборудование. Оно характеризуется высоким сопротивлением. Поэтому в ходе нормальной работы по вторичной обмотке подается ток с малым значением.
На выходе устройство может коммутироваться с различными реле, вольтметром, ваттметром. Принцип действия системы похож на работу силового оборудования. Работа производится с переменным значением электрического тока. Чтобы преобразовать его в постоянную величину, используется в конструкции выпрямитель.
Погрешность
Класс точности представленного оборудования зависит от определенных факторов. На этот показатель влияют потери при намагничивании. На величину погрешности измерительного преобразователя напряжения влияют следующие факторы:
- Проницаемость электротехнической стали сердечника.
- Конструкционное исполнение магнитопривода.
- Коэффициент мощности, который определяется вторичной нагрузкой.
Оборудование способно компенсировать погрешность показателя напряжения при уменьшении количества витков в первичной катушке. Компенсирующие обмотки влияют на уменьшение угловой погрешности.
Обслуживание
Перед монтажом, запуском в эксплуатацию производится испытание представленного оборудования. При измерениях выполняется изучение режимов работы поверяемых агрегатов, а также контроль изоляционных слоев.
В измерительном процессе применяется соответствующая техника. Поверка производится в условиях производства оборудования. После монтажа также необходимо производить соответствующую оценку работы оборудования заявленным характеристикам. Если будут выявлены отклонения, выполняется ремонт измерительных трансформаторов.
Периодически в соответствии с условиями эксплуатации производится техническое обслуживание агрегата. На это влияет тип конструкции. Соответствующее обслуживание аппаратуры позволяет избежать сбоев в работе системы, непредвиденных поломок, остановок в работе.
Установкой, обслуживанием представленной техники имеет право заниматься только квалифицированный персонал. В противном случае это будет небезопасно для сотрудников. Неправильное обслуживание приводит к нарушению работы техники.
Рассмотрев особенности измерительных преобразовательных приборов, можно понять их отличие, особенности эксплуатации и обслуживания. Это поможет подобрать оборудование, необходимое для обеспечения соответствующих потребителей электрическим током заданного значения.
Автор: Владимир Васильев · Опубликовано 20 января 2016 · Обновлено 29 августа 2018
Своим появлением трансформатор обязан английскому ученому Майклу Фарадею. В 1831 году физик описал явление, которое назвал «электромагнитная индукция». Оно заключается в том, что в близко расположенных катушках (обмотках) проявляется ярко выраженная
электромагнитная взаимосвязь. То есть, если в первой катушке (первичной обмотке) создать переменный ток, то во второй катушке (вторичной обмотке) возбуждается напряжение с аналогичной частотой и мощностью, зависящей от многих параметров, которые рассмотрим далее.
Трансформаторы напряжения назначение и принцип действия
Трансформаторы напряжения предназначены для преобразования энергии источника напряжения в напряжение с нужным нам значением (амплитудой). Нужно заметить, что такие трансформаторы работают только с переменным напряжением и его частота остается неизменной.
Для чего нужен трансформатор напряжения?
Трансформаторы напряжения, в силу своей универсальности, необходимы в блоках питания, устройствах обработки сигналов, передающих устройствах, аппаратах передачи электроэнергии и во многом другом оборудовании.
По коэффициенту трансформации эти устройства могут делиться на 3 типа:
- трансформатор напряжения понижающий – на выходе устройства напряжение ниже входного (n>1), например, применяется в блоках питания;
- повышающий трансформатор – на выходе устройства напряжение выше, чем напряжение на входе (n Как работает трансформатор напряжения?
После того, как в первичной обмотке появится переменное напряжение U1, в магнитопроводе возникает переменный магнитный поток Ф, который возбуждает напряжение во вторичной обмотке U2. Это наиболее простое и краткое описание принципа работы трансформатора напряжения.
Самым главным параметром трансформаторов является «коэффициент трансформации» и обозначается латинской «n». Он вычисляется делением напряжение в первичной обмотке на напряжение во вторичной обмотке или количества витков в первой катушки на количество витков во второй катушке.
Этот коэффициент позволяет рассчитать необходимые параметры вашего трансформатора для выбранного устройства. Например, если первичная обмотка имеет 2000 витков, а вторичная -100 витков, то n=20. При напряжении сети 240 вольт, на выходе устройства должно быть 12 вольт. Так же, можно определить количество витков при заданных, входном и выходном, напряжениях.
Чем отличается трансформатор тока от трансформатора напряжения?
По определению эти устройства предназначены для работы с разными электрическими величинами, как основными и соответственно, схемы включения будут различными. Например, трансформатор тока питается от источника тока и не работает, даже может выйти из строя, если его обмотки не нагружены и через них не идет электрический ток. Трансформатор напряжения питаются от источников напряжения и, наоборот, не может долго работать в режиме с большими токовыми нагрузками.
Измерительные трансформаторы напряжения и тока
При эксплуатации оборудования с высокими рабочими напряжениями и большими токами потребления встает вопрос их измерения и контроля. Здесь на помощь приходят измерительные трансформаторы. Они обеспечивают гальваническую развязку измерительного оборудования от цепей с повышенной опасностью и снижение измеряемой величины до уровня, необходимого для замеров.
Дополнительная информация
Прежде чем покупать трансформатор напряжение, нужно проанализировать все требования, выдвигаемые к устройству. Необходимо учитывать не только рабочие напряжения, но и токи нагрузки при использовании трансформатора в различных приборах.
Трансформаторы напряжения можно изготовить самому, но если вам нужен простой бытовой трансформатор с напряжением на 220 вольт и понижением до 12 вольт, то лучше его приобрести. Сколько стоят трансформаторы напряжения можно узнать на любом интернет-сайте, как правило, на бытовые понижающие трансформаторы напряжения цены не очень высоки.
Трансформаторы напряжения предназначены для измерения напряжения, питания цепей автоматики, сигнализации и релейной защиты линий электропередач от замыкания на землю.
Классификация трансформаторов напряжения
Трансформаторы напряжения различаются:
По числу фаз – однофазные и трёхфазные; По числу обмоток – двухобмоточные и трёхобмоточные;
По классу точности, т.е. по допускаемым значениям погрешностей – согласно таблице 2.3;
По способу охлаждения:
трансформаторы с масляным охлаждением (масляные); трансформаторы с естественным
воздушным охлаждением (сухие и с литой изоляцией).
По роду установки:
для внутренней установки; для наружной установки.
Трансформатор напряжения (ТН) по принципу действия и конструктивному выполнению аналогичен обычному силовому трансформатору и состоит из стального сердечника (магнитопровода), собранного из тонких пластин трансформаторной стали, и двух обмоток – первичной и вторичной, изолированных друг от друга и от сердечника.
Устройство и принцип действия трансформатора напряжения
Устройство и схема включения трансформатора напряжения изображены на рисунке 2.14.
Первичная обмотка W1, имеющая очень большое число витков, включается непосредственно в сеть высокого напряжения, а к вторичной обмотке W2, имеющей меньшее число витков, подключаются параллельно измерительные приборы и реле:
Рисунок 2.14 – Устройство и схема включения ТН.
Под воздействием напряжения сети по первичной обмотке проходит ток, создающий в сердечнике поток Ф, который, пересекая витки вторичной обмотки, индуктирует в ней э.д.с. Е, равную при разомкнутой вторичной обмотке (холостой ход трансформатора) напряжению на её зажимах U2хх.
Напряжение U2хх, меньше первичного напряжения U1 во столько раз, во сколько раз число витков вторичной обмотки W2 меньше числа витков первичной обмотки W1:;
Отношения чисел витков обмоток называется коэффициентом трансформации и обозначается nн:
; Следовательно, можно записать:
Если ко вторичной обмотке подключена нагрузка в виде приборов и реле, то напряжение на её зажимах
U2 будет меньше э.д.с. на величину падения напряжения в сопротивлении вторичной обмотки. Однако
это падение напряжения невелико и им можно пренебречь, тогда: U1 = U2nн и ;
В паспортах на трансформаторы напряжения их коэффициенты трансформации указываются дробью, в
числителе которой – номинальное первичное напряжение, а в знаменателе – номинальное вторичное
напряжение. Для правильного соединения обмоток ТН между собой и правильного подключения к ним реле направления мощности, ваттметров и счётчиков выводы обмоток маркируются определенным образом: начало первичной обмотки – А, конец – Х; начало основной вторичной обмотки – a, конец – х;
12. Схемы соединения трансформаторов напряжения.
Однофазные трансформаторы напряжения в зависимости от назначения соединяются между собой в различные схемы.
На рисунке 2.16 приведены основные схемы соединения однофазных ТН.
Рисунок 2.16 – Схемы соединения обмоток однофазных трансформаторов напряжения с одной вторичной обмоткой.
На рисунке а) представлена схема включения одного ТН на междуфазное напряжение АС.
Эта схема применяется, когда для защиты или измерений нужно только одно междуфазное напряжение.
На рисунке б) приведена схема соединения 2-х ТН в открытый треугольник (или неполную звезду). Эта схема применяется, когда для защиты или измерений нужно иметь два или три междуфазных напряжения.
На рисунке в) приведена схема соединения трёх однофазных ТН в звезду. Эта схема получила широкое распространение и применяется когда для защиты и измерений нужны фазные напряжения или же одновременно фазные и междуфазные напряжения.
Соединение 3-х однофазных ТН по схеме треугольник – звезда представлена на рисунке г). Эта схема обеспечивает напряжение на вторичной стороне, равное
На рисунке д) представлена схема соединения обмоток 3‑х однофазных ТН в фильтр напряжения нулевой последовательности. В этой схеме первичные обмотки ТН соединяются в звезду с заземлённой нейтралью, а вторичные обмотки соединяются последовательно, образуя разомкнутый (не замкнутый) треугольник. Напряжение на зажимах разомкнутого треугольника равно геометрической сумме напряжений нулевой последовательности вторичных обмоток:
;
Так как сумма 3‑х фазных напряжений равна утроенному напряжению нулевой последовательности, то
;
Следовательно, на зажимах схемы разомкнутого треугольника получается напряжение, пропорциональное напряжению нулевой последовательности.
В нормальных режимах и при к.з. без земли Up=0, т.к. векторы напряжений не содержат нулевой последовательности.
При к.з. на землю в сетях с заземлённой нейтралью и при замыканиях на землю в сетях с изолированной нейтралью геометрическая сумма фазных напряжений не равна нулю за счёт появления напряжения нулевой последовательности. На зажимах разомкнутого треугольника появится напряжение нулевой последовательности 3U.
Таким образом, рассмотренная схема является фильтром напряжений нулевой последовательности.
Следует отметить, что обязательным условием работы рассмотренной схемы д) в качестве фильтра U является заземление нейтрали первичных обмоток ТН, так как при отсутствии заземления первичным обмоткам ТН будут подводиться не фазные напряжения относительно земли, а фазные напряжения относительно изолированной нейтрали, сумма напряжения которых не содержит U. Их сумма всегда равна нулю и при замыканиях на землю напряжение на выходе схемы будет отсутствовать.
На рисунке 2.17 представлена схема соединения трансформатора напряжения, имеющего две вторичные обмотки. Здесь первичная и основная вторичная обмотки соединены в звезду, а дополнительная вторичная обмотка соединена в схему разомкнутого треугольника (на сумму фазных напряжений – для получения напряжения нулевой последовательности, необходимого для включения реле напряжения и реле направления мощности защиты от однофазных к.з. в сетях с заземлённой нейтралью, а также для устройств контроля изоляции действующих на сигнал в сетях с изолированной нейтралью).
Рисунок 2.17 – Схема соединений обмоток ТН с двумя вторичными обмотками.
Как известно, сумма 3-х фазных напряжений в нормальном режиме, а также при 2-х и 3-х фазных к.з. равна нулю. Поэтому в этих условиях напряжение на выводах разомкнутого треугольника будет равно нулю.
Обычно на выводах разомкнутого треугольника в нормальном режиме (при отсутствии замыкания на землю) имеется небольшое напряжение величиной 0,5-2 В, которое называется напряжением небаланса.
При однофазном.к.з. в сети с заземлённой нейтралью фазное напряжение повреждённой фазы становится равным нулю, а геометрическая сумма фазных напряжений 2-х неповрежденных фаз оказывается равной фазному напряжению.
При однофазных замыканиях на землю в сети с изолированной нейтралью напряжения неповреждённых фаз становятся равными междуфазному напряжению, а их геометрическая сумма оказывается равной утроенному фазному напряжению. В этом случае, чтобы на реле напряжение не превосходило номинального значения, равного 100 В, у ТН, предназначенных для работы в сетях с изолированными нейтралями, вторичные дополнительные обмотки, соединяемые в схему разомкнутого треугольника, имеют повышенный в 3 раза коэффициент трансформации (например, . Следует иметь в виду, чтопри включении первичных обмоток ТН на фазные напряжения они должны соединяться в звезду, нулевая точка которой обязательно должна соединяться с землёй. Заземление первичных обмоток необходимо для того, чтобы при однофазном.к.з или замыканиях на землю в сети, где установлен ТН, приборы и реле, включенные на его вторичную обмотку, правильно измеряли напряжения фаз относительно земли.
Заземление вторичных обмоток также обязательно независимо от их схемы соединения т.к. это заземление является защитным – обеспечивает безопасность персонала при попадании высокого напряжения во вторичные цепи. Обычно заземляется один из фазных проводов (как правило, фаза В) или нулевая точка звезды.
Первичные обмотки ТН до 35 кВ подключаются к сети через высоковольтные предохранители для быстрого отключения от сети повреждённого ТН.
Для защиты обмоток ТН при повреждениях во вторичных цепях устанавливаются автоматические выключатели (или предохранители) низкого напряжения.
Вторичные цепи ТН должны выполняться с высокой степенью надёжности, исключающей обрывы и потерю контактов для исключения исчезновения напряжения на защитах, так как исчезновение напряжения будет восприниматься защитами как понижение напряжения при к.з. в защищаемой сети и может привести к их неправильному действию. Исчезновение напряжения от ТН вследствие неисправностей или перегорания предохранителей также будет восприниматься защитами как потеря напряжения и также может привести к их неправильному действию. Поэтому защиты, реагирующие на понижение напряжения, выполняются так, что отличают к.з. от неисправности во вторичных цепях, либо снабжаются специальными устройствами – блокировками при неисправностях в цепях напряжения.
Измерительные трансформаторы тока и напряжения
Измерительные трансформаторы тока и напряжения применяются совместно с измерительными приборами для расширения их пределов измерения.
Измерительные трансформаторы напряжения
Измерительный трансформатор напряжения представляет собой понижающий трансформатор с таким отношением витков w1/w2, чтобы при U1 = Uсети; U2 = 100 В.
Во вторичную цепь включаются вольтметры, частотомеры, обмотки напряжения ваттметров, счетчиков и фазометров. Так как электрическое сопротивление этих приборов велико (порядка 1000 Ом), то трансформаторы напряжения работают в режиме, близком к холостому ходу. Такой режим связан с большими магнитными потерями, а это, в свою очередь, приводит к увеличению размеров магнитопровода и устройству специального масляного охлаждения.
Измерительные трансформаторы тока и напряжения
Измерительные трансформаторы тока
Измерительные трансформаторы тока применяются для включения в сеть амперметров, обмоток тока ваттметров, счетчиков и фазометров.
Первичная обмотка трансформатора тока выполняется из провода большого поперечного сечения и включается в цепь последовательно.
Вторичная обмотка выполняется всегда на ток I2 = 5А. Рабочий режим трансформатора тока близок к короткому замыканию, поэтому размеры магнитопровода у него значительно меньше, чем у трансформатора напряжения.
Эксплуатация измерительных трансформаторов
Для определения напряжения или тока в цепи необходимо показания приборов умножить на коэффициент трансформации измерительных трансформаторов. В целях безопасности нельзя оставлять вторичную обмотку трансформатора тока разомкнутой, если первичная включена в сеть. В этом режиме напряжение U2 возрастает до нескольких тысяч вольт.
Разновидностью измерительного трансформатора тока являются токоизмерительные клещи с разъемным магнитопроводом, где роль первичной обмотки выполняет сам провод, по которому течет измеряемый ток.
Испытание и проверка измерительных трансформаторов тока и напряжения
Перед началом испытаний проводят визуальный осмотр проверяя технический паспорт, состояние фарфора изоляторов, число и место установки заземлений вторичных обмоток. Проверка заземления вторичных обмоток выполняется там, где оно может безопасно отсоединяться без снятия высокого напряжения, на панели защиты.
Также проверяется резьба в ламелях зажимов трансформаторов тока. Трансформаторы класса токов Д и З проверяют на комплектность, номер комплекта должен совпадать.
Встроенные трансформаторы проверяют на сухость и устанавливают в соответствиями с надписями “верх”/”низ”. У выключателей с встроенными трансформаторами тока проверяют наличие уплотнения труб и сборных коробок, через которые проходят цепи трансформаторов тока.
При осмотре масляных трансформаторов удаляют резиновую шайбу из-под заливной пробки.
Проверка сопротивления изоляции обмоток
Мегаомметром на напряжение 1-2,5 кВ проверяют сопротивление первичной изоляции, каждой из вторичных обмоток и сопротивление между обмотками.
Испытание прочности изоляции обмоток производится напряжением 2 кВ на протяжении одной минуты.
Изоляцию вторичных обмоток разрешается испытывать одновременно с цепями вторичной коммутации переменным током напряжением 1 кВ в течение 1 мин.
Все испытания проводятся в соответствии с нормами.
Проверка полярности вторичных обмоток трансформаторов тока
Данная проверка проводится методом импульсов постоянного тока при помощи гальванометра.
Замыкая цепь контролируют направление отклонения стрелки прибора, при отклонении вправо, однополярные зажимы те, что присоединены к “плюсам” батареи и прибора. Для испытаний, в качестве источника тока, используются аккумуляторы или сухие батареи.
Проверка коэффициента трансформации трансформаторов тока
Нагрузочным трансформатором НТ в первичную обмотку подается ток, близкий к номинальному, не менее 20% номинального. Коэффициент трансформации проверяется на всех ответвлениях для всех вторичных обмоток.
Если на встроенных трансформаторах отсутствует маркировка, она восстанавливается следующим образом:
Подается напряжение Х автотрансформатора AT или потенциометра на два произвольно выбранных ответвления трансформатора тока. Вольтметром V измеряют напряжение между всеми ответвлениями. Максимальное значение напряжения будет на крайних выводах А и Д, между которыми заключено полное число витков вторичной обмотки трансформатора тока. На определенные таким образом начало и конец обмотки подают от автотрансформатора напряжение из расчета 1 В на виток (число витков определяют по данным каталога). После этого, измеряя напряжение по всем ответвлениям, которое будет пропорционально числу витков, определяют их маркировку.
Снятие характеристик намагничивания трансформаторов тока
Витковое замыкание во вторичной обмотке — самый распространенный дефект трансформаторов. Обнаруживается он во время проверки характеристик намагничивания, основных при оценке неисправностей, определении погрешностей. Выявляется дефект по снижению намагничивания и уменьшению крутизны.
При замыкании даже нескольких витков, характеристики резко снижаются.
Полученные характеристики оцениваются сравнением с типовыми значениями, либо с данными полученными при проверке других однотипных трансформаторов с теми же коэффициентов и классом точности.
Не рекомендуется снимать характеристики реостатом, из-за возможности появления остаточного намагничивания стали сердечника трансформатора тока при отключении тока.
В протокол проверки обязательно записывают по какой схеме проводилась проверка, для того чтобы полученные значения можно было использовать при следующих проверках.
Для трансформаторов высокого класса точности и с большим коэффициентом трансформации достаточно снимать характеристику до 220 В. При снятии характеристик намагничивания вольтметр включают в схему до амперметра, чтобы проходящий через него ток не входил в значение тока намагничивания. Амперметр и вольтметр, применяемые при измерениях, должны быть электромагнитной или электродинамической системы.
Пользоваться приборами детекторными, электронными и другими, реагирующими на среднее или амплитудное значение измеряемых величин, не рекомендуется во избежание возможных искажений характеристики.
Проверка трансформаторов напряжения
Проверка трансформаторов напряжения не отличается от проверки силовых трансформаторов. Отличается методы проверки дополнительной обмотки 5-стержневых трансформаторов напряжения типа НТМИ, так как обмотка соединена в разомкнутый треугольник.
Полярность проверяется поочередным подключением “плюса” батареи ко всем выводам обмотки, а “минус” остается нулевым. При верном подключении наблюдают отклонение стрелок гальванометра в одну сторону.
После включения трансформатора в сеть необходимо измерить напряжение небаланса.
Измерительные трансформаторы тока и напряжения
Измерительные трансформаторы тока и напряжения применяются на промышленных предприятиях, в линиях электропередач для контроля различного электрического оборудования. Аварийность высоковольтных измерительных трансформаторов контролируется соответствующими системами. С их участием ведется учет потребления электричества. Что собой представляют измерительные трансформаторы напряжения и тока, назначение и принцип действия установок будет рассмотрено далее.
Разновидности
Высоковольтное измерительное оборудование включает в себя два типа устройств. В эту категорию устройств входят:
- Измерительный трансформатор напряжения.
- Измерительный трансформатор тока.
Первая категория приборов предназначена для работы вольтметров, фазометров, реле соответствующих типов. В область работы измерительных трансформаторов тока входит осуществление функционирования амперметров и прочего подобного оборудования.
Представленные типы измерительных трансформаторов производятся с номинальной мощностью от 5 до нескольких сот ВА. Измерительные трансформаторы тока и напряжения предназначены для совместной работы с вольтметрами на 100 В и амперметрами 1-5 А.
Трансформатор тока
Измерительными преобразователями тока выполняется несколько особых функций. К ним подключаются установки, которые выполняют измерение работы оборудования в разных режимах. Принцип действия, которым характеризуется трансформатор тока, обеспечивает несколько основных функций аппаратуры. К ним относится следующее:
- Преобразование переменных токовых показателей к значениям 1 или 5 А.
- В нормальном режиме изолируют вторичный токовый контур от высоковольтной составляющей первичной обмотки.
- Снижение аварийности. Установка предотвращает поражение обслуживающего персонала током, защиту вторичных цепей от перегрузки.
Измерительные трансформаторы постоянного тока помимо перечисленных функций имеют в своем составе выпрямитель. Вторичные цепи заземляются во всех трансформаторах в одной точке. При повреждении изоляции монтаж измерительных трансформаторов позволяет предотвратить перегрузку вторичного контура.
Условия эксплуатации
Измерительные трансформаторы постоянного тока, переменного тока представляют собой высоковольтный агрегат. Прибор нормально функционирует только при выполнении правил по эксплуатации, требований охраны труда. Персонал знакомится со всеми установленными нормами, в каком режиме производится обслуживание, испытание измерительного оборудования. Сотрудники допускаются до работы с трансформатором только после полного инструктажа.
Персонал должен знать, при каких условиях производится испытания, осмотр, поверка и ремонт измерительных трансформаторов. В противном случае даже при условии правильного монтажа работу технической установки могут нарушить неправильные действия сотрудников.
Принцип устройства конструкции запрещает размыкать вторичную обмотку в трансформаторе, которая находится под напряжением. Такому действию сопутствует нарушение изоляции. Потребуется произвести ее замену. Сердечник перегревается. Нормальный режим работы нарушается. В процессе постоянных перегрузок трансформатору становится невозможно выполнять возложенные на него действия. Работает в этом случае неправильно и первичная обмотка. Здесь появляется замыкание. Это также приводит к замене контура.
Чтобы переключить в процессе испытаний в схеме при подведенном электрическом токе, предварительно вторичную катушку закорачивают.
Погрешность
Измерительные выпрямители и трансформаторы тока нуждаются в проверке погрешности. В ходе испытательного процесса к агрегату присоединяется аналогичное оборудование. При монтаже важно, чтобы при поверке техники применялся образцовый, исправный трансформатор тока. В ходе измерений на его вторичном контуре определяется показатель при помощи амперметра.
Испытание оборудования определяет не только погрешность, но и ряд других показателей. В ходе поверки вычисляется коэффициент трансформации, производится техническое освидетельствование качества изоляции контуров, состояние сердечника. Исследуется вопрос о том, выполняется ли установкой возложенные на нее функции, соответствует ли полярность обмоток заданным производителем характеристикам.
При проведении технического освидетельствования соответствия оборудования нормативным требованиям производится контроль вторичных цепей. В случае выявления отклонений, дефектов, требуется замена комплектующих. В зависимости от назначения аппаратура должна демонстрировать заявленные производителем характеристики.
Трансформатор напряжения
Измерительные трансформаторы напряжения применяются для понижения напряжений первичного контура с уровня 110, 40, 6, 10 кВ и т. д. Таким трансформаторам доступно выполнять ряд функций:
- Преобразовывать первичное переменное напряжение в стандартный электрический ток.
- Защита обслуживающего персонала, подключенных приборов от перегрузок.
- Техническая поддержка оперативных цепей, которые работают от постоянного и переменного тока
По принципу функционирования измерительные трансформаторы напряжения приближаются к режиму холостого хода. Пользуются спросом такие разновидности представленной измерительной техники, как НТМК, НАМИ, НОЛ и прочие агрегаты. Установки работают с постоянным и переменным током, которые соответствуют назначению. Мы уже писали про трансформаторы НТМИ, подробнее читайте здесь.
Конструкция
Конструкция приборов измерительного типа схожа на обычные силовые разновидности оборудования. Агрегат имеет первичную и вторичную (одну или несколько) обмотки. Активная часть включает в себя серечник из специальной электротехнической стали. Материал набран в виде пластин определенной конфигурации.
Первичный контур имеет большее количество витков, чем на вторичной катушке. На него подается напряжение от сети. К выводам вторичной обмотки подсоединяется ваттметр или иное подобное измерительное оборудование. Оно характеризуется высоким сопротивлением. Поэтому в ходе нормальной работы по вторичной обмотке подается ток с малым значением.
На выходе устройство может коммутироваться с различными реле, вольтметром, ваттметром. Принцип действия системы похож на работу силового оборудования. Работа производится с переменным значением электрического тока. Чтобы преобразовать его в постоянную величину, используется в конструкции выпрямитель.
Погрешность
Класс точности представленного оборудования зависит от определенных факторов. На этот показатель влияют потери при намагничивании. На величину погрешности измерительного преобразователя напряжения влияют следующие факторы:
- Проницаемость электротехнической стали сердечника.
- Конструкционное исполнение магнитопривода.
- Коэффициент мощности, который определяется вторичной нагрузкой.
Оборудование способно компенсировать погрешность показателя напряжения при уменьшении количества витков в первичной катушке. Компенсирующие обмотки влияют на уменьшение угловой погрешности.
Обслуживание
Перед монтажом, запуском в эксплуатацию производится испытание представленного оборудования. При измерениях выполняется изучение режимов работы поверяемых агрегатов, а также контроль изоляционных слоев.
В измерительном процессе применяется соответствующая техника. Поверка производится в условиях производства оборудования. После монтажа также необходимо производить соответствующую оценку работы оборудования заявленным характеристикам. Если будут выявлены отклонения, выполняется ремонт измерительных трансформаторов.
Периодически в соответствии с условиями эксплуатации производится техническое обслуживание агрегата. На это влияет тип конструкции. Соответствующее обслуживание аппаратуры позволяет избежать сбоев в работе системы, непредвиденных поломок, остановок в работе.
Установкой, обслуживанием представленной техники имеет право заниматься только квалифицированный персонал. В противном случае это будет небезопасно для сотрудников. Неправильное обслуживание приводит к нарушению работы техники.
Рассмотрев особенности измерительных преобразовательных приборов, можно понять их отличие, особенности эксплуатации и обслуживания. Это поможет подобрать оборудование, необходимое для обеспечения соответствующих потребителей электрическим током заданного значения.
Измерительный трансформатор напряжения(ТН) — Введение
Трансформатор напряжения (ТН) — Введение и назначение (рис. Thomasnet.com)Измерительные трансформаторы
Измерительные трансформаторы в основном используются для обеспечения изоляции между основной первичной цепью и вторичным регулятором и измерительные приборы. Эта изоляция достигается за счет магнитной связи двух цепей. Помимо изоляции, уровни по величине снижены до более безопасных.
Измерительные трансформаторы делятся на две категории: трансформаторы напряжения (VT) и трансформаторы тока (CT).Первичная обмотка ТН включена параллельно контролируемой цепи, а первичная обмотка ТТ — последовательно.
Вторичные обмотки пропорционально преобразуют первичные уровни до типичных значений 120 В и 5 А. Контрольные устройства, такие как ваттметры, измерители коэффициента мощности, вольтметры, амперметры и реле, часто подключаются к вторичным цепям.
Трансформатор напряжения (VT)
Трансформатор напряжения (VT) подключается параллельно контролируемой цепи.Он работает по тем же принципам, что и силовые трансформаторы , с существенными различиями в мощности, размере, уровнях рабочего потока и компенсации. ТН обычно не используются для подачи первичной энергии; однако они имеют ограниченную номинальную мощность.
Их часто можно использовать для временного подключения к сети 120 В для облегченного технического обслуживания, когда напряжение питания обычно недоступно. В отсеках распределительного устройства они могут использоваться для привода двигателей, размыкающих и замыкающих выключатели.
В регуляторах напряжения они могут приводить в действие приводной двигатель с переключением ответвлений. Диапазон мощности составляет от 500 ВА и менее для ТН низкого напряжения, 1–3 кВА для ТН среднего напряжения и 3–5 кВА для ТН высокого напряжения. Поскольку они имеют такую низкую номинальную мощность, их физические размеры намного меньше. Рабочие характеристики ТН основаны на стандартных нагрузках и коэффициентах мощности, которые не всегда совпадают с фактическими подключенными нагрузками.
Можно графически предсказать ожидаемую производительность, если заданы как минимум две контрольные точки.Производители обычно предоставляют эти данные с каждым произведенным ТН. Исходя из этого, можно построить то, что часто называют круговой диаграммой VT или кривой веера, показанной на рис. 1 .
Зная координаты отношения ошибки и ошибки фазы, а также значения стандартных нагрузок, можно построить график в масштабе с точки зрения ВА и коэффициента мощности. Можно добавить другие линии коэффициента мощности, чтобы точно определить фактическое состояние цепи.
Рисунок 1 — Круговая диаграмма трансформатора напряжения (кривые вентилятора)Производительность также можно рассчитать с использованием той же концепции векторов с помощью следующих соотношений, при условии, что значение неизвестной нагрузки меньше известной нагрузки.
Должны быть известны две координаты: нулевое значение и еще одно стандартное значение нагрузки.
ССЫЛКА: Измерительные трансформаторы — Рэнди Малликин
Измерительные трансформаторы: Что это такое? (и их преимущества)
Что такое измерительный трансформатор?
Измерительные трансформаторы используются в системе переменного тока для измерения электрических величин, то есть напряжения, тока, мощности, энергии, коэффициента мощности, частоты. Измерительные трансформаторы также используются с реле защиты для защиты энергосистемы.
Основная функция измерительных трансформаторов заключается в понижении напряжения и тока системы переменного тока. Уровень напряжения и тока в энергосистеме очень высок. Разработать измерительные приборы для измерения напряжения и тока такого высокого уровня очень сложно и дорого. Обычно измерительные приборы рассчитаны на 5 А и 110 В.
Измерение таких очень больших электрических величин может быть сделано возможным при использовании измерительных трансформаторов с этими небольшими измерительными приборами.Поэтому эти измерительные трансформаторы очень популярны в современных энергосистемах.
Преимущества измерительных трансформаторов
- Большое напряжение и ток системы переменного тока можно измерить с помощью небольшого измерительного прибора, например, 5 А, 110–120 В.
- Используя измерительные трансформаторы, можно стандартизировать измерительные инструменты . Что приводит к удешевлению средств измерений. Более того, поврежденные измерительные приборы можно легко заменить на исправные стандартизованные измерительные приборы.
- Измерительные трансформаторы обеспечивают гальваническую развязку между силовой цепью высокого напряжения и измерительными приборами. Это снижает требования к электрической изоляции измерительных приборов и защитных цепей, а также обеспечивает безопасность операторов.
- Несколько измерительных приборов могут быть подключены через один трансформатор к энергосистеме.
- Из-за низкого уровня напряжения и тока в измерительной и защитной цепях, в измерительных и защитных цепях низкое энергопотребление.
Типы измерительных трансформаторов
Измерительные трансформаторы бывают двух типов —
- Трансформатор тока (CT)
- Трансформатор напряжения (PT)
Трансформатор тока (CT)
Трансформатор тока используется для понижения тока энергосистемы на более низкий уровень, чтобы сделать возможным измерение амперметром с малым номиналом (например, амперметром на 5 А). Типовая схема подключения трансформатора тока показана на рисунке ниже.
Первичная школа C.T. очень мало ходов. Иногда также используется первичный стержень. Первичный соединен последовательно с силовой цепью. Поэтому иногда его еще называют трансформатором серии . Вторичный имеет большой нет. оборотов. Вторичный подключается непосредственно к амперметру. Поскольку амперметр имеет очень маленькое сопротивление. Следовательно, вторичная обмотка трансформатора тока работает почти в короткозамкнутом состоянии. Один вывод вторичной обмотки заземлен, чтобы избежать высокого напряжения на вторичной обмотке относительно земли.Что, в свою очередь, снижает вероятность пробоя изоляции, а также защищает оператора от высокого напряжения. Прежде чем отключать амперметр, вторичная обмотка замыкается коротким замыканием с помощью переключателя «S», как показано на рисунке выше, чтобы избежать нарастания высокого напряжения на вторичной обмотке.
Трансформатор потенциала (P.T.)
Трансформатор потенциала используется для понижения напряжения в энергосистеме до более низкого уровня, чтобы его можно было измерить с помощью небольшого номинального вольтметра, то есть вольтметра 110–120 В.Типичная схема подключения трансформатора напряжения показана на рисунке ниже.
Первичный элемент P.T. имеет большой нет. оборотов. Первичная обмотка подключается через линию (обычно между линией и землей). Следовательно, иногда его также называют параллельным трансформатором . Вторичная школа P.T. имеет несколько витков и подключен напрямую к вольтметру. Поскольку вольтметр имеет большое сопротивление. Следовательно, вторичный элемент P.T. работает почти в разомкнутом состоянии. Один терминал вторичного P.T. заземлен для поддержания вторичного напряжения относительно земли. Что обеспечивает безопасность операторов.
Разница между C.T. и П.
Несколько различий между C.T. и П. указаны ниже —
| Sl. № | Трансформатор тока (C.T.) | Трансформатор потенциала (P.T.) |
| 1 | Соединен последовательно с силовой цепью. | Подключено параллельно силовой цепи. |
| 2 | Вторичная обмотка подключена к амперметру. | Вторичная обмотка подключена к вольтметру. |
| 3 | Вторичные работы почти в короткозамкнутом состоянии. | Вторичная работает почти в разомкнутом состоянии. |
| 4 | Первичный ток зависит от тока силовой цепи. | Первичный ток зависит от вторичной нагрузки. |
| 5 | Первичный ток и возбуждение изменяются в широком диапазоне с изменением тока силовой цепи | Первичный ток и изменение возбуждения ограничиваются небольшим диапазоном. |
| 6 | Одна клемма вторичной обмотки заземлена, чтобы избежать пробоя изоляции. | Одна клемма вторичной обмотки может быть заземлена в целях безопасности. |
| 7 | Вторичный контур никогда не должен быть разомкнутым. | Вторичный может использоваться в условиях разомкнутой цепи. |
Некоторые справочники по измерительному трансформатору
- Бакши, У.А. «Электрические измерения и приборы». Пуна: Технические публикации, 2009.Английский.
- Купер, Хелфрик и. «Современные электронные приборы и измерительная техника». Prentice-Hall of India, 1988.
- Голдинг, E.W. «Электрические измерения и измерительные приборы» ,. Сэр Иссак Питман и сыновья, 1960.
- Jones, B.E. «Инструментальные измерения и обратная связь». Тата МакГроу-Хилл, 1986.
- Моррис, Алан С. «Принципы измерения и контрольно-измерительной аппаратуры». 2001.
- Сони, А. К. «Электрические и электронные измерения и приборы».Дели: Dhanpat Rai Co. (P) Ltd., 2010. Английский.
Измерительные трансформаторы ANSI для наружного применения среднего напряжения. Измерительные трансформаторы и датчики (аппаратура)
Поля: [
{
"IsIncluded": правда,
"FieldName": "Название",
"FieldType": "ShortText",
"ModificationType": "Ссылка",
"ModificationConfigs": [
{
"ObjectType": "Текст",
"Этикетка": ""
},
{
"ObjectType": "Ссылка",
"Этикетка": "Товар",
"DetailPageUrlFieldName": "RelatedPages"
}
],
«DisplayOrder»: «1»
},
{
"IsIncluded": правда,
"FieldName": "Строительство",
"FieldType": "Варианты",
"ModificationType": "Текст",
"ModificationConfigs": [
{
"ObjectType": "Текст",
«Этикетка»: «Строительство»
},
{
"ObjectType": "Ссылка",
"Этикетка": "",
"DetailPageUrlFieldName": "пустой"
}
],
«DisplayOrder»: «3»
},
{
"IsIncluded": правда,
"FieldName": "InsulationMaterial",
"FieldType": "Варианты",
"ModificationType": "Текст",
"ModificationConfigs": [
{
"ObjectType": "Текст",
«Этикетка»: «Изоляционный материал»
},
{
"ObjectType": "Ссылка",
"Этикетка": "",
"DetailPageUrlFieldName": "пустой"
}
],
«DisplayOrder»: «4»
},
{
"IsIncluded": правда,
"FieldName": "Описание",
"FieldType": "LongText",
"ModificationType": "Текст",
"ModificationConfigs": [
{
"ObjectType": "Текст",
«Ярлык»: «Описание»
},
{
"ObjectType": "Ссылка",
"Этикетка": "",
"DetailPageUrlFieldName": "пустой"
}
],
«DisplayOrder»: «5»
}
]; ResultObject: {
«Имя»: «Таблица»,
«Выбрано»: верно,
«Поля»: [
{
"IsIncluded": правда,
"FieldName": "Название",
"FieldType": "ShortText",
"ModificationType": "Ссылка",
"ModificationConfigs": [
{
"ObjectType": "Текст",
"Этикетка": ""
},
{
"ObjectType": "Ссылка",
"Этикетка": "Товар",
"DetailPageUrlFieldName": "RelatedPages"
}
],
«DisplayOrder»: «1»
},
{
"IsIncluded": ложь,
"FieldName": "RelatedPages",
"FieldType": "GuidArray",
"ModificationType": "Текст",
"ModificationConfigs": [
{
"ObjectType": "Текст",
"Этикетка": ""
},
{
"ObjectType": "Ссылка",
"Этикетка": "",
"DetailPageUrlFieldName": "пустой"
}
],
«DisplayOrder»: «2»
},
{
"IsIncluded": правда,
"FieldName": "Строительство",
"FieldType": "Варианты",
"ModificationType": "Текст",
"ModificationConfigs": [
{
"ObjectType": "Текст",
«Этикетка»: «Строительство»
},
{
"ObjectType": "Ссылка",
"Этикетка": "",
"DetailPageUrlFieldName": "пустой"
}
],
«DisplayOrder»: «3»
},
{
"IsIncluded": правда,
"FieldName": "InsulationMaterial",
"FieldType": "Варианты",
"ModificationType": "Текст",
"ModificationConfigs": [
{
"ObjectType": "Текст",
«Этикетка»: «Изоляционный материал»
},
{
"ObjectType": "Ссылка",
"Этикетка": "",
"DetailPageUrlFieldName": "пустой"
}
],
«DisplayOrder»: «4»
},
{
"IsIncluded": правда,
"FieldName": "Описание",
"FieldType": "LongText",
"ModificationType": "Текст",
"ModificationConfigs": [
{
"ObjectType": "Текст",
«Ярлык»: «Описание»
},
{
"ObjectType": "Ссылка",
"Этикетка": "",
"DetailPageUrlFieldName": "пустой"
}
],
«DisplayOrder»: «5»
},
{
"IsIncluded": ложь,
"FieldName": "ANSIType",
"FieldType": "Варианты",
"ModificationType": "Текст",
"ModificationConfigs": [
{
"ObjectType": "Текст",
"Этикетка": ""
},
{
"ObjectType": "Ссылка",
"Этикетка": "",
"DetailPageUrlFieldName": "пустой"
}
],
«DisplayOrder»: «6»
},
{
"IsIncluded": ложь,
"FieldName": "FormFactorOrApplication",
"FieldType": "Варианты",
"ModificationType": "Текст",
"ModificationConfigs": [
{
"ObjectType": "Текст",
"Этикетка": ""
},
{
"ObjectType": "Ссылка",
"Этикетка": "",
"DetailPageUrlFieldName": "пустой"
}
],
«DisplayOrder»: «7»
}
]
}; Конфигурация: {
«ResultObjects»: [
{
«Имя»: «Таблица»,
«Выбрано»: верно,
«Поля»: [
{
"IsIncluded": правда,
"FieldName": "Название",
"FieldType": "ShortText",
"ModificationType": "Ссылка",
"ModificationConfigs": [
{
"ObjectType": "Текст",
"Этикетка": ""
},
{
"ObjectType": "Ссылка",
"Этикетка": "Товар",
"DetailPageUrlFieldName": "RelatedPages"
}
],
«DisplayOrder»: «1»
},
{
"IsIncluded": ложь,
"FieldName": "RelatedPages",
"FieldType": "GuidArray",
"ModificationType": "Текст",
"ModificationConfigs": [
{
"ObjectType": "Текст",
"Этикетка": ""
},
{
"ObjectType": "Ссылка",
"Этикетка": "",
"DetailPageUrlFieldName": "пустой"
}
],
«DisplayOrder»: «2»
},
{
"IsIncluded": правда,
"FieldName": "Строительство",
"FieldType": "Варианты",
"ModificationType": "Текст",
"ModificationConfigs": [
{
"ObjectType": "Текст",
«Этикетка»: «Строительство»
},
{
"ObjectType": "Ссылка",
"Этикетка": "",
"DetailPageUrlFieldName": "пустой"
}
],
«DisplayOrder»: «3»
},
{
"IsIncluded": правда,
"FieldName": "InsulationMaterial",
"FieldType": "Варианты",
"ModificationType": "Текст",
"ModificationConfigs": [
{
"ObjectType": "Текст",
«Этикетка»: «Изоляционный материал»
},
{
"ObjectType": "Ссылка",
"Этикетка": "",
"DetailPageUrlFieldName": "пустой"
}
],
«DisplayOrder»: «4»
},
{
"IsIncluded": правда,
"FieldName": "Описание",
"FieldType": "LongText",
"ModificationType": "Текст",
"ModificationConfigs": [
{
"ObjectType": "Текст",
«Ярлык»: «Описание»
},
{
"ObjectType": "Ссылка",
"Этикетка": "",
"DetailPageUrlFieldName": "пустой"
}
],
«DisplayOrder»: «5»
},
{
"IsIncluded": ложь,
"FieldName": "ANSIType",
"FieldType": "Варианты",
"ModificationType": "Текст",
"ModificationConfigs": [
{
"ObjectType": "Текст",
"Этикетка": ""
},
{
"ObjectType": "Ссылка",
"Этикетка": "",
"DetailPageUrlFieldName": "пустой"
}
],
«DisplayOrder»: «6»
},
{
"IsIncluded": ложь,
"FieldName": "FormFactorOrApplication",
"FieldType": "Варианты",
"ModificationType": "Текст",
"ModificationConfigs": [
{
"ObjectType": "Текст",
"Этикетка": ""
},
{
"ObjectType": "Ссылка",
"Этикетка": "",
"DetailPageUrlFieldName": "пустой"
}
],
«DisplayOrder»: «7»
}
]
},
{
"Список имен",
«Выбрано»: ложь,
«Поля»: [
{
"IsIncluded": ложь,
"FieldName": "Название",
"FieldType": "ShortText",
"ModificationType": "Текст",
"ModificationConfigs": [
{
"ObjectType": "Текст",
"Этикетка": ""
},
{
"ObjectType": "Ссылка",
"Этикетка": "",
"DetailPageUrlFieldName": "пустой"
}
],
«DisplayOrder»: «1»
},
{
"IsIncluded": ложь,
"FieldName": "RelatedPages",
"FieldType": "GuidArray",
"ModificationType": "Текст",
"ModificationConfigs": [
{
"ObjectType": "Текст",
"Этикетка": ""
},
{
"ObjectType": "Ссылка",
"Этикетка": "",
"DetailPageUrlFieldName": "пустой"
}
],
«DisplayOrder»: «2»
},
{
"IsIncluded": ложь,
"FieldName": "Описание",
"FieldType": "LongText",
"ModificationType": "Текст",
"ModificationConfigs": [
{
"ObjectType": "Текст",
"Этикетка": ""
},
{
"ObjectType": "Ссылка",
"Этикетка": "",
"DetailPageUrlFieldName": "пустой"
}
],
«DisplayOrder»: «3»
},
{
"IsIncluded": ложь,
"FieldName": "ANSIType",
"FieldType": "Варианты",
"ModificationType": "Текст",
"ModificationConfigs": [
{
"ObjectType": "Текст",
"Этикетка": ""
},
{
"ObjectType": "Ссылка",
"Этикетка": "",
"DetailPageUrlFieldName": "пустой"
}
],
«DisplayOrder»: «4»
},
{
"IsIncluded": ложь,
"FieldName": "FormFactorOrApplication",
"FieldType": "Варианты",
"ModificationType": "Текст",
"ModificationConfigs": [
{
"ObjectType": "Текст",
"Этикетка": ""
},
{
"ObjectType": "Ссылка",
"Этикетка": "",
"DetailPageUrlFieldName": "пустой"
}
],
«DisplayOrder»: «5»
},
{
"IsIncluded": ложь,
"FieldName": "Строительство",
"FieldType": "Варианты",
"ModificationType": "Текст",
"ModificationConfigs": [
{
"ObjectType": "Текст",
"Этикетка": ""
},
{
"ObjectType": "Ссылка",
"Этикетка": "",
"DetailPageUrlFieldName": "пустой"
}
],
«DisplayOrder»: «6»
},
{
"IsIncluded": ложь,
"FieldName": "InsulationMaterial",
"FieldType": "Варианты",
"ModificationType": "Текст",
"ModificationConfigs": [
{
"ObjectType": "Текст",
"Этикетка": ""
},
{
"ObjectType": "Ссылка",
"Этикетка": "",
"DetailPageUrlFieldName": "пустой"
}
],
«DisplayOrder»: «7»
}
]
},
{
«Имя»: «Плитка»,
«Выбрано»: ложь,
«Поля»: [
{
"IsIncluded": ложь,
"FieldName": "Название",
"FieldType": "ShortText",
"ModificationType": "Текст",
"ModificationConfigs": [
{
"ObjectType": "Текст",
"Этикетка": ""
},
{
"ObjectType": "Ссылка",
"Этикетка": "",
"DetailPageUrlFieldName": "пустой"
}
],
"TileSection": "0",
«DisplayOrder»: «1»
},
{
"IsIncluded": ложь,
"FieldName": "RelatedPages",
"FieldType": "GuidArray",
"ModificationType": "Текст",
"ModificationConfigs": [
{
"ObjectType": "Текст",
"Этикетка": ""
},
{
"ObjectType": "Ссылка",
"Этикетка": "",
"DetailPageUrlFieldName": "пустой"
}
],
"TileSection": "0",
«DisplayOrder»: «2»
},
{
"IsIncluded": ложь,
"FieldName": "Описание",
"FieldType": "LongText",
"ModificationType": "Текст",
"ModificationConfigs": [
{
"ObjectType": "Текст",
"Этикетка": ""
},
{
"ObjectType": "Ссылка",
"Этикетка": "",
"DetailPageUrlFieldName": "пустой"
}
],
"TileSection": "0",
«DisplayOrder»: «3»
},
{
"IsIncluded": ложь,
"FieldName": "ANSIType",
"FieldType": "Варианты",
"ModificationType": "Текст",
"ModificationConfigs": [
{
"ObjectType": "Текст",
"Этикетка": ""
},
{
"ObjectType": "Ссылка",
"Этикетка": "",
"DetailPageUrlFieldName": "пустой"
}
],
"TileSection": "0",
«DisplayOrder»: «4»
},
{
"IsIncluded": ложь,
"FieldName": "FormFactorOrApplication",
"FieldType": "Варианты",
"ModificationType": "Текст",
"ModificationConfigs": [
{
"ObjectType": "Текст",
"Этикетка": ""
},
{
"ObjectType": "Ссылка",
"Этикетка": "",
"DetailPageUrlFieldName": "пустой"
}
],
"TileSection": "0",
«DisplayOrder»: «5»
},
{
"IsIncluded": ложь,
"FieldName": "Строительство",
"FieldType": "Варианты",
"ModificationType": "Текст",
"ModificationConfigs": [
{
"ObjectType": "Текст",
"Этикетка": ""
},
{
"ObjectType": "Ссылка",
"Этикетка": "",
"DetailPageUrlFieldName": "пустой"
}
],
"TileSection": "0",
«DisplayOrder»: «6»
},
{
"IsIncluded": ложь,
"FieldName": "InsulationMaterial",
"FieldType": "Варианты",
"ModificationType": "Текст",
"ModificationConfigs": [
{
"ObjectType": "Текст",
"Этикетка": ""
},
{
"ObjectType": "Ссылка",
"Этикетка": "",
"DetailPageUrlFieldName": "пустой"
}
],
"TileSection": "0",
«DisplayOrder»: «7»
}
],
"TilesPerRow": 2
}
],
"ModuleName": "Наружные трансформаторы ANSI",
"ResultsHeader": ""
}; Измерительные трансформаторы — Определение, типы и подключение
Определение измерительных трансформаторов
Измерительные трансформаторы — это устройства преобразования тока и напряжения, которые используются для понижения напряжений и токов в линиях передачи и распределения до уровней, обеспечивающих безопасную работу измерительных приборов, устройств защиты и реле управления, путем их изоляции от напряжений питания.
На приведенной выше диаграмме показано основное использование измерительных трансформаторов. Они используются для преобразования первичного напряжения или тока в значения, которые подходят для измерительных приборов, таких как вольтметры, амперметры, ваттметры, счетчики энергии, измерители коэффициента мощности, частотомеры и т. Д., А также реле защиты и контрольное оборудование. Кроме того, они могут служить изоляцией между приборами и цепями высокого напряжения.
Помимо основных достоинств, упомянутых выше, он имеет еще и коммерческое преимущество.Сети производства, передачи и распределения электроэнергии имеют разный уровень напряжения. Создание приборов, которые могут безопасно работать на всех этих уровнях напряжения, и поддержание большого количества запасов крайне непрактично. Производители разрабатывают приборы, рассчитанные на 120 В или 5 А, которые в сочетании с подходящими измерительными трансформаторами могут быть подключены к цепям высокого напряжения и высокого тока.
Типы измерительных трансформаторов
Измерительные трансформаторыв основном делятся на два типа:
- Трансформаторы тока (CT)
- Трансформаторы напряжения или трансформаторы напряжения (VT или PT)
Трансформаторы тока
Трансформаторы, используемые для преобразования токов, известны как трансформаторы тока.Они используются для снижения высоких токов до 1 А или 5 А, чтобы их можно было измерить с помощью амперметра или использовать в других схемах управления. Он состоит из одного или меньшего числа витков первичной обмотки и большого количества витков вторичной обмотки. В большинстве типов сам токопроводящий проводник выступает в роли первичной обмотки трансформатора.
Первичная обмотка трансформаторов тока подключена последовательно к линии, в то время как вторичная обмотка подключена к устройствам измерения, управления или защиты. Трансформаторы тока служат двум целям: 1) облегчают измерение больших токов и 2) изоляцию счетчиков, приборов и реле защиты от высокого напряжения.
По типу конструкции трансформаторы тока подразделяются на три типа:
- Оконный трансформатор тока или тороидальный трансформатор тока : полый сердечник, через который пропускается токопроводящий проводник или кабель.
- Шина CT : содержит медную или алюминиевую шину, окруженную вторичной обмоткой, намотанной на ферромагнитный сердечник.
- ТТ с обмоткой : Они имеют раздельную первичную и вторичную обмотку.
Подробнее: Трансформатор тока — работа, типы и подключение
Вторичная цепь подключенного трансформатора тока никогда не должна размыкаться, пока трансформатор возбуждается первичным током, потому что из-за более высокого отношения витков на вторичной обмотке индуцируются высокие напряжения, которые могут быть опасны для изоляции и персонала, а также из-за точности трансформатора могут быть повреждены.
Трансформатор напряжения или трансформаторы напряжения
Измерительные трансформаторы, которые используются для преобразования напряжений, известны как трансформаторы напряжения или потенциала. Они используются для снижения высокого напряжения до 120 В или других более низких уровней, чтобы их можно было измерить с помощью вольтметра или использовать в других схемах управления. Он состоит из магнитопровода, на который намотано большое количество витков первичной обмотки и меньшее количество витков вторичной обмотки. Они разработаны для оптимальной работы с вторичными нагрузками с высоким сопротивлением.
Первичная обмотка трансформатора напряжения подключена параллельно нагрузке, напряжение которой должно измеряться или контролироваться. Вторичная обмотка подключена к измерительным приборам и приборам управления. Существует три типа трансформаторов напряжения:
Тип электромагнитной индукции: Принцип аналогичен двухобмоточному трансформатору.
Тип с емкостной связью: Трансформатор напряжения с емкостной связью представляет собой комбинацию емкостного делителя напряжения и электромагнитного типа PT.
Оптический тип: Преобразователь оптического напряжения работает по принципу эффекта Керра, благодаря которому свет, отраженный от намагниченной поверхности, может изменять поляризацию и интенсивность отражения.
Сравнение трансформатора тока и трансформатора напряжения
| Свойство | Трансформатор тока | Трансформатор потенциала / Трансформатор напряжения |
|---|---|---|
| Назначение | Преобразует большой ток в низкое измеримое значение. | Понижает высокое напряжение до низкого измеримого значения. |
| Обмотки | Первичный: Обычно однооборотный. Вторичный: большое количество витков. | Первичный: большое количество витков. Вторичный: Меньше ходов. |
| Толщина обмотки | Первичная: тяжелый проводник, способный выдерживать большие токи. Вторичный: Тонкий проводник, выдерживающий ток 5–20 А. | Первичный: Тонкий провод. Вторичный: толстый провод. |
| Первичная Подключение | Первичная обмотка подключена последовательно к проводнику с током | Первичная обмотка трансформатора напряжения соединена между проводником и землей. |
| Номинал вторичной обмотки | Номинальный ток вторичной обмотки может составлять 1 А или 5 А | Номинальное напряжение вторичной обмотки может составлять 100 / √3 — 120 / √3 или 100/3 — 120/3 В |
| Символы | ||
| Типы | 1.Оконный ТТ или тороидальный ТТ 2. Штанга ТТ 3. Обмотка ТТ | 1. Тип электромагнитной индукции 2. Тип с емкостной связью 3. Оптический тип |
| Безопасность Учет | Вторичные клеммы Трансформатор тока никогда не должен быть разомкнут. | Вторичные клеммы трансформатора напряжения никогда не должны замыкаться накоротко. |
Нагрузка и точность измерительных трансформаторов
Номинальная нагрузка : Величина нагрузки, которая может быть наложена на вторичную обмотку измерительных трансформаторов, не вызывая ошибки, превышающей ту, которая определяется его классом точности.
Класс точности: Класс точности описывает, насколько точным будет преобразование измерительных трансформаторов при нагрузке в допустимых пределах.
Полярность: Задание полярности выполняется на трансформаторе, чтобы показать относительные мгновенные направления тока в первичных и вторичных клеммах. Это указывает направление вторичного тока, когда первичный ток течет в отмеченную первичную клемму.
Преимущества измерительных трансформаторов
- Изолируют измерительные приборы и цепи управления от цепей высокого напряжения.
- Производители разрабатывают приборы, подходящие для напряжений от 100 до 120 В или 1 А и 5 А, которые в сочетании с подходящими измерительными трансформаторами могут быть подключены к цепям высокого напряжения и высокого тока.
- Измерительные трансформаторы обеспечивают безопасную работу приборов и обслуживающего персонала.
- К одному измерительному трансформатору можно подключить несколько приборов при условии, что общая нагрузка не превысит номинальную нагрузку трансформатора.
Подробнее: Разница между трансформаторами тока и трансформаторами напряжения
Измерительные трансформаторы — CT и PT
Измерительные трансформаторы
Как вы будете измерять переменные токи и напряжения очень большой величины? Вам понадобятся измерительные приборы с более высоким диапазоном действия, что в буквальном смысле означает огромные инструменты.Или есть другой способ, используя свойство преобразования переменного тока и напряжения. Вы можете понижать напряжение или ток с помощью трансформатора, коэффициент трансформации которого точно известен, а затем измерять пониженную величину с помощью прибора с нормальным диапазоном. Исходную величину можно определить, просто умножив результат на коэффициент трансформации. Такие специально сконструированные трансформаторы с точным передаточным числом называются измерительными трансформаторами . Эти измерительные трансформаторы бывают двух типов — (i) трансформаторы тока (CT) и (ii) трансформаторы напряжения (PT) .Трансформаторы тока (CT)
Трансформаторы тока обычно используются для измерения токов большой величины . Эти трансформаторы понижают измеряемый ток, чтобы его можно было измерить с помощью амперметра с нормальным диапазоном. Трансформатор тока имеет только один или очень небольшое количество витков первичной обмотки. Первичная обмотка может быть просто проводником или шиной, помещенной в полый сердечник (как показано на рисунке). Вторичная обмотка имеет большое количество витков, точно намотанных для определенного соотношения витков.Таким образом, трансформатор тока увеличивает (увеличивает) напряжение при понижении (понижении) тока.Теперь вторичный ток измеряется с помощью амперметра переменного тока. Передаточное число трансформатора N P / N S = I S / I P
Одно из распространенных применений трансформатора тока — «Цифровые клещи».
Обычно трансформаторы тока выражаются в соотношении первичного и вторичного тока.ТТ 100: 5 будет означать вторичный ток 5 ампер, когда первичный ток равен 100 ампер. Номинальный вторичный ток обычно составляет 5 ампер или 1 ампер, что совместимо со стандартными измерительными приборами.
Трансформатор потенциала (PT)
Трансформаторы напряжения также известны как трансформаторы напряжения , и в основном они представляют собой понижающие трансформаторы с чрезвычайно точным передаточным числом. Трансформаторы потенциала понижают напряжение с высокой величины до более низкого напряжения, которое можно измерить с помощью стандартного измерительного прибора.Эти трансформаторы имеют большое количество витков первичной обмотки и меньшее количество витков вторичной обмотки.Трансформатор напряжения обычно выражается отношением первичного к вторичному напряжению. Например, PT 600: 120 будет означать, что напряжение на вторичной обмотке составляет 120 вольт, когда первичное напряжение составляет 600 вольт.
Измерительные трансформаторы — Руководство электрика по однофазным трансформаторам
Измерительные и управляющие цепи, в которых присутствуют очень высокие токи или напряжения, не могут быть выполнены с помощью стандартных мультиметров.Давление на счетчики будет слишком большим и вызовет повреждение как счетчика, так и человека, с которым он работает. Мы используем измерительные трансформаторы, чтобы уменьшить значения до значений, которые безопаснее измерить. Измерительные трансформаторы предназначены для понижения больших напряжений и токов в фиксированной известной пропорции.
Два наиболее распространенных типа измерительных трансформаторов:
Полярность измерительных трансформаторов обычно обозначается точками, указывающими полярность.
Трансформаторы токаТрансформатор тока (ТТ) обычно имеет фиксированное соотношение.Например, у CT соотношение 50: 5. Это все еще трансформатор 10: 1, но передаточное число дано примерно как 5.
Опасно открывать вторичную обмотку ТТ. Поскольку на вторичной обмотке ТТ нет нагрузки, ток вторичной обмотки определяется током первичной обмотки. При разомкнутой вторичной обмотке отсутствует CEMF, сдерживающая поток сердечника первичной обмотки, и поэтому вторичная обмотка должна быть короткозамкнута, чтобы предотвратить опасность возникновения очень больших напряжений.
Сердечник очень быстро доводится до насыщения.
Поскольку максимальное количество магнитных линий сжимается 120 раз в секунду, на клеммах вторичной обмотки индуцируется очень высокое напряжение. Это может быть ОЧЕНЬ опасно. Никогда не работайте с трансформатором тока, вторичная обмотка которого разомкнута, поскольку может быть очень высокое напряжение.
Трансформаторы потенциалаТрансформатор напряжения (РТ) обычно рассчитан на вторичное напряжение 120 В в целях стандартизации. Как и в случае трансформатора тока, коэффициент передачи трансформатора тока будет примерно равным 120 вольт.Например, он может иметь соотношение 12 кВ: 120. Это будет означать, что математическое соотношение равно 100: 1.
ПТ действует так же, как понижающий трансформатор.
Коэффициент множителя
Показания ваттметра, подключенного к вторичным цепям трансформатора тока и трансформатора тока, необходимо умножить на коэффициент мощности обоих трансформаторов.
Например: 50: 1 x 20: 1 = 1000
Это известно как множитель.
Рисунок 23. Схема измерительного трансформатора- Если вольтметр показывает 117 вольт, какое первичное напряжение? (6000: 120 = 50: 1.115 x 50 = 5750 В)
- Если амперметр показывает 4,6 А, каков первичный ток? (50: 5 = 10: 1 4,6 А x 10 = 46 А)
- Какой множитель у ваттметра? (50: 1 x 10: 1 = 500: 1)
- Какова истинная мощность, передаваемая нагрузке? (46 А x 5750 В = 264 500 Вт)
- Какое значение показывает ваттметр? (264 500/500 = 529 Вт)
В этом видео рассказывается о концепциях измерительных трансформаторов и о том, как выполнять необходимые расчеты.
Видео
Instrument Transformers от The Electric Academy находится под лицензией Creative Commons Attribution License.
Брошюра «Руководство по измерительным трансформаторам» | |
Флаер Высокоточные измерительные трансформаторы среднего напряжения | |
Установленные дозирующие устройства Flyer Pad | |
Узлы дозирования Flyer Pole | |
Спецификация Трансформатор тока для наружной установки CE-034 | |
Спецификация Трансформатор тока для наружной установки CE-046 | |
Спецификация Трансформатор тока для наружной установки CE-069 | |
Спецификация Трансформатор тока наружной установки CRB-17 | |
Спецификация Трансформатор тока наружной установки CRE-17 | |
Спецификация Трансформатор тока наружной установки CRE-24 | |
Даташит Трансформатор тока наружной установки CRF-17 | |
Даташит Трансформатор тока наружной установки CRF-24 | |
Спецификация Трансформатор тока наружной установки CRF-36 | |
Спецификация Трансформатор тока наружной установки CRH-36 | |
Спецификация Трансформатор тока наружной установки CRH-52 | |
Спецификация Трансформатор тока наружной установки CRH-72 | |
Спецификация Трансформатор тока внешней установки CRK-36 | |
Спецификация Трансформатор тока наружной установки CRK-52 | |
Спецификация Трансформатор тока внешней установки CRK-72 | |
Даташит Наружный комбинированный трансформатор КМ-15 | |
Даташит Наружный комбинированный трансформатор КМ-25 | |
Даташит Наружный комбинированный трансформатор КМ-34 | |
Паспорт Наружный счетчик МЭ-015 | |
Datasheet Наружный счетчик ME-025 | |
Паспорт Наружный счетчик МЭ-036 | |
Паспорт Наружный счетчик МИ-015 | |
Паспорт Наружный счетчик МИ-025 | |
Паспорт Наружный узел учета МК-15 | |
Паспорт Наружный узел учета МК-25 | |
Паспорт Наружный узел учета МК-34 | |
Спецификация Трансформатор тока для наружной установки OBCT | |
Даташит Трансформатор напряжения наружной установки URJ-17 | |
Даташит Трансформатор напряжения наружной установки URJ-24 | |
Даташит Трансформатор напряжения наружной установки URL-17 | |
Даташит Трансформатор напряжения наружной установки УРН-17 | |
Даташит Трансформатор напряжения наружной установки УРН-24 | |
Даташит Трансформатор напряжения наружной установки УРС-36 | |
Даташит Трансформатор напряжения наружной установки УРУ-52 | |
Даташит Трансформатор напряжения наружной установки УРУ-72 | |
Даташит Наружный трансформатор напряжения VRJ-17 | |
Даташит Наружный трансформатор напряжения VRJ-24 | |
Даташит Трансформатор напряжения наружной установки ВРЛ-17 | |
Даташит Трансформатор напряжения наружной установки ВРН-17 | |
Даташит Трансформатор напряжения наружной установки ВРН-24 | |
Даташит Трансформатор напряжения наружной установки ВРС-36 | |
Даташит Трансформатор напряжения наружной установки ВРУ-52 | |
Спецификация трансформатора тока для наружной установки CRE-7 | |
Даташит Наружный трансформатор напряжения VRL-7 | |
Спецификация трансформатора среднего напряжения наружной установки ВРУ-72 | |
Catálogo de Formación | |
Брошюра по обучению | |
Catálogo de Formaçao | |
Узлы дозирования Flyer Pole | |
Установленные дозирующие устройства Flyer Pad | |
Flyer MV High Accuracy Extended Range |
