Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






Назначение измерительных трансформаторов напряжения и их классификация






 

В релейной защите измерительные трансформаторы напряжения предназначены:

- для передачи информации о величине напряжения на защищаемом элементе электрической сети в измерительные органы РЗ;

- для понижения первичного напряжения сети до величин, приемлемых для нормального функционирования цепей напряжения измерительных органов устройств РЗ;

- для изолирования низковольтных цепей устройств РЗ от высоковольтных цепей защищаемых элементов.

Измерительные трансформаторы напряжения (ТН) имеют ряд исполнений, основными из которых являются:

- электромагнитные ТН;

- ёмкостные ТН;

- измерительные ТН каскадного типа.

Электромагнитные ТН по принципу действия и конструктивному выполнению аналогичны силовым трансформаторам. Трансформатор напряжения состоит из стального сердечника (магнитопровода) и двух обмоток – первичной W1 и вторичной W2, изолированных друг от друга и от магнитопровода. Сердечник ТН набирается из тонких пластин трансформаторной стали. Первичная обмотка W1 имеет большое число витков (несколько тысяч). Вторичная обмотка W2 имеет значительно меньшее число витков. К первичной обмотке ТН подводится измеряемое (контролируемое) фазное или междуфазное напряжение U1 от защищаемого элемента. Вторичное напряжение U2, пропорциональное первичному, подаётся в устройство РЗ или на измерительные приборы (вольтметры, ваттметры).

Первичная обмотка W1 включается непосредственно в сеть высокого напряжения. На станциях и подстанциях трансформатор напряжения своей первичной обмоткой (W1) подключается к шинам подстанции (станции) или к иным тоководам. Ко вторичной обмотке W2 трансформатора напряжения подключается сеть низкого переменного напряжения, с помощью которой вторичное напряжение U2 подаётся на входные зажимы различных реле.

Под действием напряжения сети U 1 по первичной обмотке ТН проходит ток I 1, создающий в сердечнике магнитный поток Ф 1. Поток Ф 1, пересекая витки вторичной обмотки, индуцирует в ней ЭДС Е2. При

 

 

 


Рисунок 1.1 Общее устройство и схема включения измерительного ТН. Маркировка вводов однофазного двухобмоточного ТН

 

разомкнутой вторичной цепи (режим работы ТН – холостой ход) значение напряжения на зажимах ах U2xx равно значению ЭДС Е2. В свою очередь, действующее значение ЭДС Е2 определяют по формуле

 

, (1.1)

где - магнитный поток намагничивания сердечника в случае холостого хода, когда I2 = 0, .

В режиме ХХ значение первичного тока I1, а следовательно и Ф1, ограничивается полным сопротивлением первичной обмотки Z1. Поскольку число витков первичной обмотки велико, то активное и индуктивное сопротивления первичной обмотки ТН также велики. Полное сопротивление Z1 первичной обмотки определяется из треугольника сопротивлений.

 

 

(1.2)

 

Из сказанного выше можно сделать вывод: трансформатор напряжения, работающий в режиме ХХ, не оказывает на первичную цепь заметного шунтирующего действия.

В нагрузочном режиме, когда ко вторичной обмотке ТН подключены реле и протекает ток I 2, в сердечнике возникает магнитный поток Ф 2, пропорциональный току I 2 и встречный потоку Ф 1. В установившемся режиме (при наличии нагрузки) в результате геометрического сложения потоков Ф 1 и Ф 2 в сердечнике ТН устанавливается единый магнитный поток намагничивания Ф нам. В нагрузочном режиме значение тока I1 несколько больше, чем в режиме ХХ. Однако, и в этом режиме (когда к ТН подключены реле) трансформатор напряжения не оказывает на первичную цепь заметного шунтирующего действия.

В режиме ХХ напряжение U2хх во столько раз меньше первичного, во сколько раз число витков первичной обмотки больше числа витков вторичной обмотки, т.е.

 

(1.3)

 

Отношение чисел витков первичной и вторичной обмоток называется витковым коэффициентом трансформации

 

(1.4)

 

Учитывая последнее выражение, можно записать:

 

(1.5)

 

Если ко вторичной обмотке ТН подключены реле и (или) измерительные приборы, то напряжение на её зажимах ах U2 будет меньше ЭДС на величину падения напряжения в сопротивлении вторичной обмотки. Это падение напряжения невелико, и в расчётах не учитывается. Поэтому принимают

(1.6)

 






© 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.