- •Министерство энергетики и угольной
- •Издание снуяЭиП,
- •2012 Содержание
- •Введение
- •1 Измерительные трансформаторы напряжения
- •1.1 Назначение измерительных трансформаторов напряжения и их классификация
- •1.2 Основные параметры трансформаторов напряжения и маркировка его вводов
- •Маркировка вводов измерительного тн
- •1.3 Схема замещения и векторная диаграмма измерительного трансформатора напряжения
- •1.4 Ёмкостные трансформаторы напряжения
- •1.5 Работа измерительных трансформаторов напряжения в переходных режимах
- •1.6 Схемы соединения обмоток тн и реле
- •1.6.1 Схема соединения обмоток тн в звезду
- •1.6.2 Схема соединения обмоток тн в неполный треугольник
- •1.6.3 Схема соединения обмоток тн для получения напряжений нп
- •1.7 Назначение и устройство пятистержневого трёхобмоточного тн
- •2 Трансреакторы и фазоповоротные схемы
- •2.1 Назначение, устройство и принцип действия трансреактора
- •2.2 Схемы включения обмоток трансреактора
- •2.3 Общие сведения о фазоповоротных схемах
- •2.4 Rc – фазоповоротные схемы
- •2.5 Rl – фазоповоротные схемы
- •3 Перечень контрольных вопросов
- •Список литературы
1.3 Схема замещения и векторная диаграмма измерительного трансформатора напряжения
Расчётную схему замещения измерительного ТН , как и для ТТ, обычно принимают Т-образной, приводя все величины к числу витков вторичной обмотки. Такая схема замещения может быть использована для рассмотрения работы ТН как в установившемся режиме, так и в переходном. Схема замещения измерительного ТН приведена на рисунке 1.5.
Рисунок 1.5 Эквивалентная схема замещения измерительного ТН
На рисунке 1.6 приведена векторная диаграмма измерительного ТН, построенная с учётом выбранных направлений векторов . Построение векторной диаграммы удобнее начать с вектора потока намагничиванияФо, который является результатом взаимодействия потоков Ф1 и Ф2. Применительно к схеме замещения ТН можно считать, что поток Фо создаётся током намагничивания , который проходит по ветви намагничивания.
Ток намагничивания опережает поток намагничиванияФо на угол (угол потерь; угол γ весьма мал и им можно пренебречь).
С учётом выбранных направлений иU2 построим на векторной диаграмме вектор ЭДС – Е2 , который составляет с вектором Фо угол равный 90º.
Во вторичной цепи под действием ЭДС - Е2 протекает ток I2, отстающий от ЭДС - Е2 на угол φ
(1.8)
Рисунок 1.6 Векторная диаграмма измерительного трансформатора напряжения
Приведённый первичный ток равен геометрической сумме токовI2 и .
Вторичный ток I2, протекая по виткам вторичной обмотки (Z2) производит падение напряжения UW2, равное I2 ∙ Z2.
Вектор ЭДС - Е2 есть геометрическая сумма векторов напряжений U2 и UW2, т.е.
- Е2 = U2 + U W2 (1.9)
Отсюда U2 = - Е2 - I2 ∙ Z2 (или - Е2 + (- I2 ∙ Z2)) (1.10)
Вычтем геометрически из вектора - Е2 вектор I2 ∙ Z2 и получим искомый вектор U2.
Аналогично построим на векторной диаграмме вектор приведённого первичного напряжения , как геометрическую сумму векторов -Е2 и .
Из векторной диаграммы ТН следует, что, во-первых, вектор напряжения U2 сдвинут по фазе относительно вектора на угол δ, который является угловой погрешностью ТН, во-вторых, если пренебречь углом δ (так как он мал), то разницу в величинах напряженийиU2можно определять как алгебраическую разность
(1.11)
Из схемы замещения и векторной диаграммы ТН следует также, что выходное напряжение U2 меньше первичного приведённого на сумму падений напряжений в первичной обмотке от токаи во вторичной обмотке от токаI2, т.е.
, (1.12) где - вторичное напряжение идеального ТН.
Погрешность в работе измерительного ТН по напряжению fU принято оценивать в процентах
(1.13) Угловая погрешность ТН оценивается углом сдвига фаз (δ) между первичным и вторичным напряжениями.
Допустимые погрешности в работе ТН нормируются при номинальном первичном напряжении. Для ТН введена шкала классов точности 0,2; 0,5; 1; 3.
Один и тот же ТН может работать с погрешностью fU, которая соответствует тому или иному классу точности. Так, если значительно перегрузить ТН большим числом подключённых реле, то возрастут токи I2 и , что приведёт к увеличению падений напряжений на первичной и вторичной обмотках. Поэтому заводы-изготовители в технической документации на ТН указывают номинальную мощность, подразумевая под ней максимальную нагрузку (в В∙А), которую может питать данный ТН в гарантированном классе точности.