Измерительные трансформаторы тока и напряжения

        2 Измерительные трансформаторы  напряжения 

       2.1 Технические характеристики 

       2.1.1 Номинальные первичное и вторичное напряжение измерительных трансформаторов напряжения 

       Трансформаторы  напряжения характеризуются номинальными значениями первичного напряжения, вторичного напряжения (обычно 100 В или 100/ ), коэффициента трансформации К = U_1ном/U_2ном. В зависимости от погрешности различают следующие классы точности трансформаторов напряжения: 0,2; 0,5; 1; 3. 
 

       2.1.2 Нагрузка трансформаторов напряжения 

       Вторичная нагрузка трансформатора напряжения - это мощность внешней вторичной цепи. Под номинальной вторичной нагрузкой понимают наибольшую нагрузку, при которой погрешность не выходит за допустимые пределы, установленные для трансформаторов данного класса точности. 
 

       2.2 Конструкции и устройство трансформаторов напряжения 

       В установках напряжением до 18 кВ применяются  трехфазные и однофазные трансформаторы, при более высоких напряжениях - только однофазные. При напряжениях до 20 кВ имеется большое число типов трансформаторов напряжения: сухие (НОС), масляные (НОМ, ЗНОМ. НТМИ, НТМК), с литой изоляцией (ЗНОЛ). Следует отличать однофазные двухобмоточные трансформаторы НОМ от однофазных трехобмоточных трансформаторов ЗНОМ. Трансформаторы типов ЗНОМ-15, -20 -24 и ЗНОЛ-06 устанавливаются в комплектных токопроводах мощных генераторов. В установках напряжением 110 кВ и выше применяют трансформаторы напряжения каскадного типа НКФ и емкостные делители напряжения НДЕ.

       На  рисунке 2 показана схема трансформатора напряжения с одной вторичной обмоткой. На первичную обмотку подается высокое напряжение U₁, а на напряжение вторичной обмотки U₂ включен измерительный прибор. Начала первичной и вторичной обмоток обозначены буквами А и а, концы — X и х. Такие обозначения обычно наносятся на корпусе трансформатора напряжения рядом с зажимами его обмоток.

       Рисунок 2. Схема трансформатора напряжения 

       Устройство  измерительного трансформатора напряжения подобно устройству силового трансформатора небольшой мощности. Первичную обмотку  измерительного трансформатора напряжения с большим числом витков включают в сеть, напряжение в которой измеряют или контролируют.

       Вторичная обмотка с меньшим числом витков замыкается на прибор с большим сопротивлением. Таким прибором может быть вольтметр, параллельная обмотка ваттметра, счетчика или какого-либо иного измерительного прибора или реле. По отношению к измерительному прибору вторичное напряжение должно совпадать по фазе с первичным, что достигается соответствующим соединением вторичной обмотки измерительного трансформатора напряжения с прибором. Это необходимо при измерении мощности и энергии.

       Сопротивление вольтметров, параллельных обмоток  ваттметров, счетчиков и других измерительных  приборов и реле сравнительно велико (составляет тысячи Ом). Поэтому ток в цепи вторичной обмотки измерительного трансформатора напряжения весьма мал и режим работы его близок к режиму холостого хода силового трансформатора.

       Так как при малых токах в обмотках трансформатора падения напряжения в сопротивлениях этих обмоток также  малы, напряжения на зажимах первичной и вторичной обмоток практически равны Э.Д.С, а отношение этих напряжений равно коэффициенту трансформации. 
 

       2.3 Виды трансформаторов напряжения 

       Трансформаторы  напряжения бывают следующих видов:

• заземляемый трансформатор напряжения - однофазный трансформатор напряжения, один конец первичной обмотки которого должен быть заземлен, или трехфазный трансформатор напряжения, нейтраль первичной обмотки которого должна быть заземлена;
• незаземляемый трансформатор напряжения - трансформатор напряжения, у которого все части первичной обмотки, включая зажимы, изолированы от земли до уровня, соответствующего классу напряжения;
• каскадный трансформатор напряжения - трансформатор напряжения, первичная обмотка которого разделена на несколько последовательно соединенных секций, передача мощности от которых к вторичным обмоткам осуществляется при помощи связующих и выравнивающих обмоток;
• емкостный трансформатор напряжения - трансформатор напряжения, содержащий емкостный делитель;
• двухобмоточный трансформатор напряжения - трансформатор напряжения, имеющий одну вторичную обмотку;
• трехобмоточный трансформатор напряжения - трансформатор напряжения, имеющий две вторичные обмотки: основную и дополнительную.

Заключение 

       Измерительные трансформаторы применяют для подключения амперметров, вольтметров, ваттметров, приборов релейной защиты и электроавтоматики, счетчиков для учета выработки и расхода электрической энергии. От их работы зависит точность учета электрической энергии и измерения электрических параметров, правильность и надежность действия релейной защиты при повреждениях электрического оборудования и линий электропередач.

       Измерительные трансформаторы тока и напряжения предназначены для уменьшения первичных токов и напряжений до значений, наиболее удобных для подключения измерительных приборов, реле защиты, устройств автоматики. Применение измерительных трансформаторов обеспечивает безопасность работающих, так как цепи высшего и низшего напряжения разделены, а также позволяет унифицировать конструкцию приборов и реле.

Список  литературы 

       1. http://www.elecmet.ru/production/electric/transformators/measuring-trans-voltage/

       2. Трансформаторы тока / В.В. Афанасьев, Н.М. Адоньев, Л.В. Жалалис и др. – Л.:Энергия, 1980

       3. Трансформаторы силовые и измерительные. Справочник. Том 1 / Под ред. Акимова Е.Г. — 2005