Перелік посилань

1. Трансформаторы тока напряжения. Термины и определения. ГОСТ 18685-73.- М.: Изд-во стандартов, 1973.-11 с.

2. Афанасьев В.В., Адоньев Н.М., Кибель В.М. и др. Трансформаторы тока.- Л.: Энергоатомиздат, Ленингр. Отд-ние, 1989.- 416 с.

3. Лейтес Л.В. Электромагнитные расчёты трансформаторов и реакторов. - М.: Энергия, 1981. – 232 с.

4. Трансформаторы тока. Общие технические условия. ГОСТ 7746-78.-М.: Изд-во стандартов, 1979.-36 с.

5. Чунихин А.А., Жаворонков М.А. Аппараты высокого напряжения: Учеб. Пособие для вузов. – М.: Энергоатомиздат, 1985.- 432 с.

6. Бачурин Н.И. Трансформаторы тока. - М.;- Л.: Энергия, 1964.– 376 с.

Додаток А

Таблиця А.1 – Границі допускаємих похибок вторинних обмоток для вимірювань

Клас точності	Первинний струм від номінального, %	Границі припустимих похибок		Границі вторинного навантаження з cos=0.8 в % від z2HOM
		Струмові, %	Кутові, %
1	2	3	4	5
0.2	5 20 100...1200	0.75 0.35 0.2	30 15 10	25...100
0.5	5 20 100...1200	1.5 0.75 0.5	90 45 30	25...100
1	5 20 100...1200	3.0 1.5 1.0	180 90 60	25...100
3	50...120	3.0 не нормується 50-100
5	50...120	5.0	-“-	50...100
10	50...120	10.0	-“-	50...120

Таблиця А.2 – Границі допускаємих похибок вторинних обмоток для захисту

Клас точності	Границі допускаємих похибок
	При номінальному первинному струмі		При струмі номінальної граничної кратності
	Струмова, %	Кутова, мін	Повна похибка
5P 10P	1 3	60 -	5% 10%

Додаток Б

Приклад розрахунку

1.1 Визначення перетину обмоток

1.1.1 За ДСТ для електричних апаратів номінальною напругою 110 кв і вище час короткого замикання t_кз=3 секунди.

1.1.2 Приймаємо як матеріал для обмоток мідь, тоді припустима температура обмотки в режимі короткого замикання _кз=200°С, а в номінальному режимі при ізоляції класу А ₀=90°C.

1.1.3 По [3] визначаємо середньоквадратичний імпульс струму (J²t) при цих температурах: (J²t)·90=1.7·10¹⁶; (J²t)200=3.25·10¹⁶. Тоді середньоквадратичний імпульс струму за час короткого замикання

(J²t)_к.з= (J²t)250 - (J²t)90

(J²t)_к.з= 3.25·10¹⁶-1.7·10¹⁶=1.55·10¹⁶

Щільність струму короткого замикання

Номінальна щільність струму первинної обмотки в тривалому режимі

,

де n_1Т – кратність струму термічної стійкості n_1Т=30

К_ЗАП - коефіцієнт запасу по струму, що приймає рівним К_ЗАП=1.15

1.1.5 Площа перетину первинної обмотки

де I_1н – номінальний первинний струм, I_1Н=1000А;

1.1.6 Приймаємо як первинну обмотку шину кільцевого перетину. Зовнішній діаметр d₁=0.07м, внутрішній діаметр d_1В=0.06м, площа поперечного переріза q₁=1.021·10^-3м².

1.1.7 Для вторинної обмотки приймаємо провід марки ПЭТВ діаметром d_пр=1.25 мм, площа перетину q₂=1.226 мм².

1.1.8 Перевірку правильності вибору проводу вторинної обмотки перевіряємо за умовою

j_2КЗ j_1КЗ

де j_2КЗ – щільність струму короткого замикання у вторинній обмотці

1.2 Розрахунок основної ізоляції

1.2.1 Приймаємо що шина первинної обмотки й ізоляція розташовані коаксиально. Ескіз приведений на рисунку 2.3.

1.2.2. Напруженість електричного полючи між двома коаксиально розташованими провідниками визначається по формулі

де - розрахункова напруга, для апаратів номінальною напругою 110 кв за ГОСТ 2317463 приймаємо =252 кв

K_ЗАП – коефіцієнт запасу, К_ЗАП =1.11

Для паперово-масляної ізоляції припустима середня напруженість не повинна перевищувати 4 кв/мм. Тоді радіус ізоляції

Отримане значення напруженості менше припустимого 8 кв/мм

1.3 Визначення розмірів магнітопроводу

1.3.1 Ескіз магнітопроводу трансформатора з накладеними вторинною обмоткою і головною ізоляцією приведений на рисунку 2.4.

1.3.2 Діаметр вікна магнітопроводу відповідно до рисунку 2.4 дорівнює

d₀ = d₁ + 2_буф +2_иг .

Приблизно d₀ = 2·R=2·258=516 мм

1.3.3 Кількість витків вторинної обмотки трансформатора

1.3.4 Кількість витків вторинної обмотки трансформатора в одному шарі

де - кут накладення обмотки на магнитопровід, приймаємо

= 360°

k_з – коефіцієнт заповнення обмотки, приймаємо k_з=0.8;

d_пр.із – діаметр ізольованого проводу, d_пр.із= 1.32 мм

1.3.5 Кількість шарів вторинної обмотки трансформатора

Приймаємо =1

1.3.6 Сумарна товщина ізоляції вторинної обмотки

_И2 = _2М + _сл2(n_сл2 –1) + _H2,

де _2М - товщина ізоляції між вторинною обмоткою та магнітопроводом (мм); _2М = 1мм;

_сл2 - товщина ізоляції між шарами вторинної обмотки (мм); _сл2 - 0,3 мм;

_H2 - товщина ізоляції зовнішньої поверхні вторинної обмотки (мм) ; _H2 = 0,5 мм.

_И2 = 1 + 0.3·(1 –1) + 0.5 = 1.5 мм

1.3.7 Товщина вторинної обмотки (мм):

_H2 = _И2 + n_сл2 ^. d_пр2.

_H2 = 1.5 + 1 ^. 1.32=2.82 мм

1.3.8 Внутрішній діаметр магнітопроводу (мм)

D_ВН = d₀ + 2^.₂

D_ВН = 2·258 + 2·2.82=521.6 мм

Приймаємо D_ВН = 525 мм

1.3.9 Напруженість магнітного поля в магнітопроводу при і-й кратності первинного струму знайдемо з формули ( А/м )

де - середня довжина магнітопроводу, знаходиться з формули

Для першої ітерації можна прийняти

мм

А·м

А·м

1.3.10 Площа поперечного переріза магнітопроводу (м²)

,

де k_ф = 1,17 - для режиму номінальної граничної кратності;

k_ф = 1,11 - для кратностей номінального режиму;

z₂ - повний опір вторинного кола, Ом (для першої ітерації можна прийняти z₂ = z_H ), z₂ =50/5²=2.

k_I2 - кратність вторинного струму, яка відповідає розглянутій кратності первинного струму

B_mi - амплітуда магнітної індукції, обумовлена в залежності від напруженості і матеріалу магнітопроводу.

Приймаємо для магнітопроводу сталь марки 3405 ГОСТ, тоді B_m1=0.145 Тл, B_m2=1.8 Тл.

1.3.11 Оптимальне по вкладенню активних матеріалів та технологічним вимогам співвідношення висоти ( h_м) та ширини (Т_М) перетину магнітопроводу лежить в межах

,

Виходячи з цього співвідношення знаходимо мінімальне і максимальне значення висоти магнітопроводу

де k_c - коефіцієнт заповнення площі перетину магнітопроводу сталлю (k_c = 0,9 ... 0,96.).

Приймаємо =0.06 м, тоді товщина магнітопроводу

Приймаємо 0.035 м.

1.3.12 Довжина середньої лінії магнітопроводу

1.3.13 Робимо розрахунок другого наближення по формулах при отриманому значенні довжини середньої лінії магнітопроводу.

А·м

А·м

B_m1=0.147 Тл, B_m25=1.8 Тл.

Різниця між площею перетину отриманої при першій і другій ітераціях

1.3.14 Зовнішній діаметр магнітопроводу (мм)

.