Трансформатор напряжения , назначение и принцип действия
Трансформатор напряжения — это одна из разновидностей трансформаторов, который нужен для:
- преобразования электрической мощности и питания различных устройств,
- гальванической развязки цепей высокого напряжения (6 кВ и выше) от низкого (обычно 100 В) напряжения вторичных обмоток.
- измерения напряжения на подстанциях и питания всевозможных реле защиты
измерительный трансформатор напряжения
Измерительный трансформатор напряжения служит для понижения высокого напряжения, подаваемого в установках переменного тока на измерительные приборы и реле защиты и автоматики.
Трансформатор напряжения принцип работы
Для непосредственного включения на высокое напряжение потребовались бы очень громоздкие приборы и реле вследствие необходимости их выполнения с высоковольтной изоляцией. Изготовление и применение такой аппаратуры практически неосуществимо, особенно при напряжении 35 кВ и выше.
Применение трансформаторов напряжения позволяет использовать для измерения на высоком напряжении стандартные измерительные приборы, расширяя их пределы измерения; обмотки реле, включаемых через трансформаторы напряжения, также могут иметь стандартные исполнения.
Кроме того, трансформатор напряжения изолирует (отделяет) измерительные приборы и реле от высокого напряжения, благодаря чего он обеспечивает безопасность их обслуживания на подстанции.
Основное принципиальное отличие измерительных трансформаторов напряжения (ТН) от трансформаторов тока (ТТ) состоит в том, что они, как и все силовые модели, рассчитаны на обычную работу без закороченной вторичной обмотки.
В то же время, если силовые трансформаторы предназначены для передачи транспортируемой мощности с минимальными потерями, то измерительные трансформаторы напряжения конструируются с целью высокоточного повторения в масштабе векторов первичного напряжения.
измерительный трансформатор напряжения
Принципы работы трансформатора напряжения
Конструкцию трансформатора напряжения, как и трансформатора тока, можно представить магнитопроводом с намотанными вокруг него двумя обмотками:
- первичной;
- вторичной.
Специальные сорта стали для магнитопровода, а также металл их обмоток и слой изоляции подбираются для максимально точного преобразования напряжения с наименьшими потерями. Число витков первичной и вторичной катушек рассчитывается таким образом, чтобы номинальное значение высоковольтного линейного напряжения сети, подаваемое на первичную обмотку, всегда воспроизводилось вторичной величиной 100 вольт с тем же направлением вектора для систем, собранных с заземленной нейтралью.
Если же первичная схема передачи энергии создана с изолированной нейтралью, то на выходе измерительной обмотки будет присутствовать 100/√3 вольт.
Для создания разных способов моделирования первичных напряжений на магнитопроводе может располагаться не одна, а несколько вторичных обмоток.
Устройство однофазного трансформатора напряжения
устройство однофазного трансформатора напряжения
Устройство однофазного трансформатора напряжения:
- а — общий вид трансформатора напряжения;
- б — выемная часть;
- 1,5 — проходные изоляторы;
- 2 — болт для заземления;
- 3 — сливная пробка;
- 4 — бак;
- 6 — обмотка;
- 7 — сердечник;
- 8 — винтовая пробка;
- 9 — контакт высоковольтного ввода
Однофазные трансформаторы напряжения получили наибольшее распространение. Они выпускаются на рабочие напряжения от 380 В до 500 кВ.
Конструктивные размеры и масса ТН определяются не мощностью, как у силовых трансформаторов, а в основном объемом изоляции первичной обмотки и размерами её выводов высокого напряжения.
Трансформаторы напряжения с номинальным напряжением от 380 В до 6 кВ имеют исполнение с сухой изоляцией (обмотки выполняются проводом марки ПЭЛ и пропитываются асфальтовым лаком).
Свердловский завод трансформаторов тока выпускает трансформаторы напряжения на 6, 10, 35 кВ с литой изоляцией.
У трансформаторов напряжением 10 — 500 кВ изоляция масляная (магнитопровод погружен в трансформаторное масло).
Пример назначение и область применение трансформаторов напряжения 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.
схема включения обмоток трансформатора напряжения ЗНОЛ-НТЗ
Схемы включения трансформаторов напряжения
Измерительные трансформаторы применяются для замера линейных и/или фазных первичных величин. Для этого силовые обмотки включают между:
- проводами линии с целью контроля линейных напряжений;
- шиной или проводом и землей, чтобы снимать фазное значение.
Важным элементом безопасности измерительных трансформаторов напряжения является заземление их корпуса и вторичной обмотки.
На заземление трансформаторов напряжения обращается повышенное внимание, ведь при пробое изоляции первичной обмотки на корпус или во вторичные цепи в них появится высоковольтный потенциал, способный травмировать людей и сжечь оборудование.
Преднамеренное заземление корпуса и одной вторичной обмотки отводит этот опасный потенциал на землю, чем предотвращает дальнейшее развитие аварии.
Трансформатор напряжения при напряжении до 35 кВ
Трансформатор напряжения при напряжении до 35 кВ по принципу выполнения ничем не отличается от силового понижающего трансформатора. Он состоит из магнитопровода, набранного из пластин листовой электротехнической стали, первичной обмотки и одной или двух вторичных обмоток. На рис. 2.1. показана схема трансформатора напряжения с одной вторичной обмоткой. На первичную обмотку подается высокое напряжение Ub a напряжение вторичной обмотки U2 подведено к измерительному прибору.
рис. 2.1 Схема включения однофазного трансформатора напряжения
Трансформаторы применяются в наружных (типа НОМ-35, серий ЗНОМ и НКФ) или внутренних установках переменного тока напряжением 0,38-500 кВ и номинальной частотой 50 Гц. Трехобмоточные трансформаторы НТМИ предназначены для сетей с изолированной нейтралью, серии НКФ (кроме НКФ-110-5 8) — с заземленной нейтралью.
В электроустановках используются однофазные, трехфазные (пятистержневые) и каскадные трансформаторы напряжения (ТН). Выбор того или иного типа трансформатора напряжения зависит от напряжения сети, значения и характера нагрузки вторичных цепей и назначения трансформатора напряжения (для целей изменения, для контроля однофазных замыканий на землю, для питания устройств релейной защиты и автоматики).
Ввиду относительно высокой стоимости ТН для сетей 110-750 кВ они в ряде случаев, там, где это возможно по условиям работы систем измерения, защиты и автоматики электроустановок, заменяются емкостными делителями напряжения.
По изоляции различают трансформаторы напряжения с сухой и масляной изоляцией.
Обозначение трансформатора напряжения на схеме
Обозначение трансформатора напряжения на схеме
Предохранители трансформаторов осуществляют защиту трансформаторов напряжения от повреждения в случае их работы в ненормальном режиме — при однофазном замыкании на землю, при возникновении в сети феррорезонансных явлений или в случае наличия короткого замыкания в первичной обмотке трансформатора напряжения.
Трёхфазный трансформатор
Среди электромагнитных устройств данного типа выделяется трёхфазный трансформатор. Он имеет магнитную и гальваническую связи фаз. Наличие схемы первого типа обусловлено соединением магнитопроводов в одну систему. При этом потоки магнитного воздействия расположены относительно друг друга под углом 120 °. Стержень в данной системе не нужен, так как при объединении центров трёх фаз сумма электромагнитных русел равняется нулю вне зависимости от времени. Благодаря этому схема с шестью стержнями преобразуется в трёхстержневую.
В соединении обмоток устройства можно использовать схемы трёх типов:
- Соединение в виде звезды может осуществляться с выводом от общих точек или же без него. Здесь каждую обмотку соединяют с нейтральной точкой.
- По треугольной схеме фазы соединяются последовательно.
- Зигзаг-это схема, которая чаще всего применяется во время отвода от общей точки. В ней соединяются три обмотки, расположенные на разных стержнях магнитопроводов.
Применение трёхфазного трансформатора является более экономичным, чем использование соединённых однофазных конструкций.
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.
Конструкции 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.
Измерительные трансформаторы напряжения
Измерительные трансформаторы напряжения предназначены для уменьшения первичных 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.
Видео: Трансформаторы напряжения
Технические характеристики трансформаторов напряжения, схемы включения. Факторы, влияющие на класс точности. Виды трансформаторов напряжения, расшифровка маркировки.
Устройство и разновидности измерительных трансформаторов напряжения
Измерительные трансформаторы напряжения предназначены для подключения катушек напряжения фазометров, счетчиков, вольтметров, ваттметров, реле защиты и других устройств. Изготавливаются они на первичные напряжения в 0,5;3;6;10;35 кВ и выше при вторичном напряжении в 100 В.
Бывают измерительные трансформаторы напряжения однофазными и трехфазными. Наибольшее распространение имеют трансформаторы с масляным заполнением. В электроустановках до 1000 В применяют сухие трансформаторы напряжения.
Ниже показан общий вид трехфазного трансформатора напряжения заполненного маслом:
В зависимости от схемы включения измерительных приборов и аппаратов защиты применяют трехфазные или однофазные измерительные трансформаторы напряжения:
Трехфазные трансформаторы бывают обычные трехстержневые, трехстержневые компенсированные и пятистержневые.
Обычные трехстержневые и однофазные устройства во всем подобны силовым двухобмоточным трансформаторам и отличаются лишь мощностью, порядка всего лишь нескольких десятков вольт-ампер.
У трехфазных трехстержневых компенсированных устройств на каждом стержне сердечника находятся одна первичная и две вторичные обмотки (основная и компенсационная).
Первичная обмотка одной фазы соединяется последовательно с компенсационной обмоткой (имеющей малое число витков) другой фазы. Это необходимо для снижения угловой погрешности.
Пятистержневые трансформаторы напряжения предназначаются не только для подключения обычных измерительных приборов, но и для включения вольтметров контроля изоляции сети относительно земли.
Трехфазные трансформаторы напряжения с трехстержневым магнитопроводом нельзя использовать для измерения напряжений относительно земли с целью контроля изоляции сети высокого напряжения. Это связано с тем, что при однофазном замыкании на землю соответствующая первичная обмотка трансформатора напряжения окажется зашунтированной. При этом в стержнях магнитопровода появляются магнитные потоки нулевой последовательности, совпадающие по фазе. Эти потоки, замыкаясь по случайным путям (кожух, воздух) с большими магнитными сопротивлениями и обуславливают в обмотках большие намагничивающие токи, вызывающие опасный перегрев.
Пятистержневой трансформатор типа НТМИ лишен этого недостатка, так как магнитные потоки при режиме однофазного замыкания на землю будут замыкаться через дополнительные стержни с малым магнитным сопротивлением.
Трансформаторы напряжения имеют погрешность угловую, а также погрешность по напряжению.
Погрешность по напряжению можно определить по формуле:
Угловая погрешность характеризует сдвиг фаз между первичным и вторичным напряжениями.
Величины погрешности зависят от конструкции трансформатора напряжения (активного и индуктивного сопротивлений, тока холостого хода и так далее), а также от изменений величины первичного напряжения и величины нагрузки во вторичной цепи.
В зависимости от подключенной нагрузки один и тот же трансформатор напряжения может работать с различной величиной погрешности.
Существуют следующие классы точности трансформаторов напряжения: 0,5(fт.н. = ±0,5% и σ = 20/), 1(fт.н. = ±1% и σ = 40/), 3(fт.н. = ±3% и σ – не нормируется).
Для обеспечения безопасности на случай пробоя изоляции и перехода высшего напряжения на сторону низшего нейтраль или один из выводов вторичной обмотки должны быть надежно заземлены.
Технические данные некоторых трансформаторов напряжений приведены в таблице ниже:
Измерительные трансформаторы напряжения | TDTRANSFORMATOR.RU
Поиск прибора по параметрам
Тип трансформатора
Номинальная мощность
0,005 кВА
0,01 кВА
0,015 кВА
0,016 кВА
0,02 кВА
0,025 кВА
0,03 кВА
0,035 кВА
0,04 кВА
0,05 кВА
0,06 кВА
0,08 кВА
0,09 кВА
0,063 кВА
0,065 кВА
0,075 кВА
0,1 кВА
0,12 кВА
0,135 кВА
0,15 кВА
0,16 кВА
0,45 кВА
0,2 кВА
0,22 кВА
0,225 кВА
0,25 кВА
0,27 кВА
0,3 кВА
0,36 кВА
0,4 кВА
0,5 кВА
0,6 кВА
0,63 кВА
1,0 кВА
1,25 кВА
1,5 кВА
1,6 кВА
2,0 кВА
2,5 кВА
3,0 кВА
4,0 кВА
4,5 кВА
5,0 кВА
6,0 кВА
6,3 кВА
7,0 кВА
9,0 кВА
10,0 кВА
15,0 кВА
16,0 кВА
20,0 кВА
Трансформаторы тока и напряжения: виды, конструкция, принцип действия!
Без электроснабжения невозможно представить нашу жизнь. Чтобы электрическая система работала без сбоев или не пришла в негодность из-за неисправности в кабеле или в силовом оборудовании, её параметры необходимо контролировать, замерять. Диагностика, заключающаяся в проведении электрических измерений, способна выявить причины сбоев и вовремя устранить их. Для этого применяются приборы, измеряющие величины токов, напряжений, мощности.
Но если в электроустановках с низким напряжением возможно подключение измерительных приборов напрямую, непосредственно к измеряемому узлу, то в высоковольтных цепях проблематично отследить параметры без применения измерительных трансформаторов. В электроустановках напряжение доходит до 750 кВ и выше, а токи устанавливаются в десятки килоампер и более. Для «прямого» измерения потребовались бы громоздкое и дорогое оборудование, а иногда измерения вообще не возможно было бы произвести. Также, при обслуживании приборов, напрямую подключенных к сети высокого напряжения, персонал подвергался бы опасности поражения током.
Измерительные трансформаторы тока (ТТ) и напряжения (ТН) способствуют расширению пределов измерений обычных измерительных устройств и одновременно изолируют их от цепей высокого напряжения. Измерительные трансформаторы создаются с высоким классом точности. Во время эксплуатации их метрологические характеристики подлежат первичной и периодической поверке на правильность работы.
Наиболее часто в сетях переменного тока применяются электромагнитные трансформаторы. Они состоят из магнитопровода, первичной и одной или нескольких вторичных обмоток. ТТ преобразовывает замеряемый высокий ток в малый, а ТН — измеряемое высшее напряжение в низшее. Измерительные трансформаторы вклю
Моделирование в электроэнергетике — Измерительные трансформаторы напряжения (электромагнитные). Погрешности измерительных трансформаторов напряжения.
Измерительные трансформаторы напряжения (электромагнитные). Погрешности измерительных трансформаторов напряжения.
Измерительный трансформатор напряжения (measuring voltage transformer) – это трансформатор, который предназначен для преобразования значения первичного напряжения во вторичное напряжение, которое используется для осуществления измерений в измерительных приборах, устройствах релейной защиты и автоматики.
Первичная обмотка измерительного трансформатора напряжения, имеющая очень большое число витков (несколько тысяч) тонкого провода, включается непосредственно в сеть высокого напряжения, а вторичная обмотка, имеющая меньшее количество витков (несколько сотен), подключаются параллельно к устройствам релейной защиты и автоматики, а также к измерительным приборам. Следует отметить, что вторичная обмотка трансформатора напряжения работает в режиме близком к холостому ходу.
В качестве нормированной величины номинального напряжения в первичной цепи принимаются следующие значения:
6 кВ; 10 кВ; 15 кВ; 20 кВ; 24 кВ; 27 кВ; 35 кВ;
110 кВ; 150 кВ; 220 кВ; 330 кВ; 500 кВ; 750 кВ; 1150 кВ;
В качестве нормированной величины номинального напряжения во вторичной цепи принимаются следующие значения:
100 В и 100/√3 В.
Трансформатор напряжения выполняют с двумя и более группами вторичных обмоток. Любая обмотка измерительного трансформатора напряжения характеризуется следующим набором параметром:
xx1 yy2
xx1 — номинальная вторичная нагрузка, которая обычно выражается в вольтамперах (VA). Нормированные величины вторичной нагрузки являются следующие значения: 10; 15; 25; 30; 50; 75; 100; 150; 200; 300; 400; 500; 600; 800; 1000; 1200 (В А). Данная номинальная нагрузка указывает максимальную нагрузку, которую может питать трансформатор напряжения в гарантированном классе точности.
yy2 – класс точности трансформатора тока, который характеризует величину максимальной полной погрешности (в процентах) при полной загрузки вторичной обмотки.
Нормированные классы точности обмоток измерительных трансформаторов напряжения используемых в целях релейной защиты и автоматики: 3Р и 6Р, что означает возможность возникновения 3% и 6% погрешности при полной загрузки вторичной обмотки.
Нормированные классы точности обмоток измерительных трансформаторов напряжения используемых для измерительных целей: 0,1; 0,2; 0,5; 1,0; 3,0. Данные обмотки измерительных трансформаторов напряжения обеспечивают высокую точность измерений во всем диапазоне измерений первичного напряжения.
Правильный выбор измерительного трансформатора напряжения во многом определяет точность учета потребляемой электроэнергии, предполагает соответствие их параметров и технических характеристик условиям эксплуатации. Так, например, маркировка обмоток измерительных трансформаторов напряжения «200VA 6Р» обозначает, что полная погрешность измерения составит 6% при условии, что загрузка по вторичным цепям соответствует номинальной мощности 200 ВА.
По конструкции различают трехфазные и однофазные трансформаторы. Трехфазные трансформаторы напряжения применяются при напряжении до 18 кВ, однофазные — на любые классы напряжения. Начало и конец первичных и вторичных обмоток ТН Н (н) и К (k) обозначаются изготовителями так же, как и у силовых трансформаторов: у первичной обмотки буквами А и X, у вторичной соответственно а и х. При включении однофазных трансформаторов напряжения на фазные напряжения начала первичных обмоток присоединяются к фазам, а концы собираются в нулевую точку.
Рис.1. Схема соединения трех однофазных трансформаторов напряжения с двумя вторичными обмотками
Вторичные обмотки трансформаторов напряжения подлежат обязательному заземлению независимо от схемы их соединений. Это заземление является защитным — обеспечивающим безопасность персонала при попадании высокого напряжения во вторичные цепи. Обычно заземляется нулевая точка звезды или один из фазных проводов.
Первичные обмотки трансформаторов напряжения до 35 кВ подключаются к сети через предохранители высокого напряжения и ограничивающие сопротивления. Назначением этих предохранителей является быстрое отключение от сети поврежденного трансформатора напряжения. Для защиты обмоток трансформатора напряжения от длительного прохождения тока к. з. при повреждениях во вторичных цепях устанавливаются предохранители низкого напряжения или автоматы.
Рассмотрим схему замещения приведенного трансформатора напряжения (см. рис. 2). По принципу действия и конструктивному выполнению трансформатор напряжения аналогичен обычному силовому трансформатору. Под воздействием напряжения сети по первичной обмотке проходит ток, который создает в сердечнике переменный магнитный поток Ф. Магнитный поток, проходя через витки первичной и вторичной обмотки, индуктирует в ней э.д.с. В режиме холостого хода трансформатора напряжения (разомкнутая вторичная обмотка) наводимая ЭДС во вторичной обмотке соответствует напряжению на ее зажимах U2XX.
Рис.2. Схема замещения трансформатора напряжения
В случае если к вторичной обмотке трансформатора напряжения подключена нагрузка в виде устройств релейной защиты или и измерительных приборов, то напряжение на ее зажимах будет меньше э.д.с. на величину падения напряжения в сопротивлении вторичной обмотки.
В общем случае напряжение на первичной и вторичной обмотке связаны между собой следующим соотношением:
Падение напряжения определяется следующим образом:
Падение напряжения в обмотках трансформатора напряжения обусловливает появление погрешности, искажающей значение и фазу у напряжения вторичной обмотки по сравнению с расчетным напряжением.
Построение векторной диаграммы токов и напряжения трансформатора начинаем с построения результирующего магнитного потока Ф, который наводит в первичной и вторичной обмотке ЭДС и . Результирующий магнитный поток Ф отстает от намагничивающего тока на угол γ, что объясняется потерями в стали от вихревых токов и перемагничивания сердечника. Под действием ЭДС во вторичной цепи протекает ток , который отстает от вектора на угол α, определяемый соотношением активной и реактивной составляющих сопротивлений и .
Приведённый первичный ток определяется из геометрической суммы двух векторов: тока и тока . Далее на векторной диаграмме построим вектор напряжения вторичной обмотки , как геометрическую разность вектора ЭДС и вектора . Аналогично построим на векторной диаграмме вектор приведённого первичного напряжения , как геометрическую сумму векторов ЭДС и вектора .
Рис.3. Векторная диаграмма токов и напряжения трансформатора напряжения
Векторная диаграмма показывает, что вторичное напряжение отличается от приведённого первичного напряжения как по величине (абсолютному значению) , так и по фазе . Это отличие обусловлено наличием тока намагничивания и током во вторичной обмотке. Рост погрешности ведет к неправильным измерениям в устройствах релейной защиты и автоматики, что может стать причиной излишнего срабатывания, либо причиной отказа в срабатывании устройства релейной защиты и автоматики.
Пределы погрешности трансформаторов напряжения в зависимости от класса точности представлены в таблице.
Табл.1. Пределы погрешностей трансформатора напряжения
| Класс точности | Первичное напряжение, % номинального значения | Предел допускаемой погрешности | Значение нагрузки, % номинального значения | ||
| напряжения, % | угловой | ||||
| 80 — 120 | ±0,1 | ±5′ | ±0,15 срад | 25 ÷ 100 | |
| 0,2 | ±0,2 | ±10′ | ±0,3 срад | ||
| 0,5 | ±0,5 | ±20′ | ±0,6 срад | ||
| 1,0 | ±1,0 | ±40′ | ±1,2 срад | ||
| 3,0 | ±3,0 | Не нормируют | |||
| 3Р | 20 ÷ 120 | ±3,0 | ±120′ | ±3,5 срад | 25 ÷ 100 |
| 6Р | ±6,0 | ±240′ | ±7,0 срад | ||
Примечание:
Класс точности 0,2 – точные лабораторные приборы для измерения;
Класс точности 0,5 – приборы учета электроэнергии;
Класс точности 3Р и 6Р – для целей релейной защиты и автоматики.
Основные виды погрешностей в измерительных трансформаторах напряжения
К трансформаторам напряжения предъявляются высокие требования по точности, однако любой трансформатор напряжения имеет погрешность измерения. Погрешность трансформатора напряжения — это разница между величиной вторичного и первичного напряжения приведённого ко вторичной цепи.
В измерительных трансформаторах напряжения различают два вида погрешностей:
• относительная погрешность напряжения — характеризует отклонение действительного коэффициента трансформации от номинального. Если пренебречь углом δ (так как он мал), то разницу в величинах напряжений можно определять как арифметическую разность между приведенным к первичной цепи действительным вторичным напряжением и действительным первичным напряжением, которая выражена в процентах от действительного первичного напряжения
• угловая погрешность — характеризует угол сдвига вторичного напряжения относительно первичного. Данная вид погрешности влияет на результаты измерений, выполненных с помощью ваттметров, счетчиков, фазометров и прочих приборов, показания которых зависят не только от силы тока и напряжения, но и от угла сдвига фаз между ними. Угловая погрешность считается положительной, если вектор вторичного напряжения опережает вектор первичного напряжения.
Следует отметить, что один и тот же трансформатор напряжения в зависимости от нагрузки, подключенной к его вторичной обмотке, может работать с различным классом точности и переходить из одного класса в другой при изменении нагрузки относительно его номинальной мощности. Поэтому в каталогах и паспортах на трансформаторы напряжения указываются два значения мощности: номинальная мощность в вольт-амперах, с которой трансформатор напряжения может работать в гарантированном классе точности, и предельная мощность, с которой трансформатор напряжения может работать с допустимым нагревом обмоток.
Так же следует обратить внимание, что кроме рассмотренных выше основных погрешностей, возникающих при трансформации первичного напряжения на вторичную сторону, на работу релейной защиты и точность измерений влияют также дополнительные погрешности от падения напряжения в цепях напряжения от трансформатора напряжения до места установки панелей защиты или измерений. Поэтому согласно требованиям ПУЭ сечение жил кабелей должно выбираться так, чтобы падение напряжения в указанных цепях не превышало: 3% для релейной защиты, 1,5% для щитовых измерительных приборов и 0,5% и для счетчиков.
Способы уменьшения погрешности трансформатора напряжения
Для уменьшения погрешности магнитопровод трансформатора напряжения выполняют из высококачественной стали достаточно большого поперечного сечения (чтобы в рабочем режиме он не был насыщен), таким образом уменьшается индукция в магнитопроводе и снижается магнитное сопротивление.
Другим мероприятием по уменьшению погрешности является уменьшение плотности тока и сопротивления обмоток трансформатора напряжения.
Для того, чтобы добавить Ваш комментарий к статье, пожалуйста, зарегистрируйтесь на сайте.
Моделирование в электроэнергетике — Измерительные трансформаторы напряжения (электромагнитные). Погрешности измерительных трансформаторов напряжения.
Измерительные трансформаторы напряжения (электромагнитные). Погрешности измерительных трансформаторов напряжения.
Измерительный трансформатор напряжения (measuring voltage transformer) – это трансформатор, который предназначен для преобразования значения первичного напряжения во вторичное напряжение, которое используется для осуществления измерений в измерительных приборах, устройствах релейной защиты и автоматики.
Первичная обмотка измерительного трансформатора напряжения, имеющая очень большое число витков (несколько тысяч) тонкого провода, включается непосредственно в сеть высокого напряжения, а вторичная обмотка, имеющая меньшее количество витков (несколько сотен), подключаются параллельно к устройствам релейной защиты и автоматики, а также к измерительным приборам. Следует отметить, что вторичная обмотка трансформатора напряжения работает в режиме близком к холостому ходу.
В качестве нормированной величины номинального напряжения в первичной цепи принимаются следующие значения:
6 кВ; 10 кВ; 15 кВ; 20 кВ; 24 кВ; 27 кВ; 35 кВ;
110 кВ; 150 кВ; 220 кВ; 330 кВ; 500 кВ; 750 кВ; 1150 кВ;
В качестве нормированной величины номинального напряжения во вторичной цепи принимаются следующие значения:
100 В и 100/√3 В.
Трансформатор напряжения выполняют с двумя и более группами вторичных обмоток. Любая обмотка измерительного трансформатора напряжения характеризуется следующим набором параметром:
xx1 yy2
xx1 — номинальная вторичная нагрузка, которая обычно выражается в вольтамперах (VA). Нормированные величины вторичной нагрузки являются следующие значения: 10; 15; 25; 30; 50; 75; 100; 150; 200; 300; 400; 500; 600; 800; 1000; 1200 (В А). Данная номинальная нагрузка указывает максимальную нагрузку, которую может питать трансформатор напряжения в гарантированном классе точности.
yy2 – класс точности трансформатора тока, который характеризует величину максимальной полной погрешности (в процентах) при полной загрузки вторичной обмотки.
Нормированные классы точности обмоток измерительных трансформаторов напряжения используемых в целях релейной защиты и автоматики: 3Р и 6Р, что означает возможность возникновения 3% и 6% погрешности при полной загрузки вторичной обмотки.
Нормированные классы точности обмоток измерительных трансформаторов напряжения используемых для измерительных целей: 0,1; 0,2; 0,5; 1,0; 3,0. Данные обмотки измерительных трансформаторов напряжения обеспечивают высокую точность измерений во всем диапазоне измерений первичного напряжения.
Правильный выбор измерительного трансформатора напряжения во многом определяет точность учета потребляемой электроэнергии, предполагает соответствие их параметров и технических характеристик условиям эксплуатации. Так, например, маркировка обмоток измерительных трансформаторов напряжения «200VA 6Р» обозначает, что полная погрешность измерения составит 6% при условии, что загрузка по вторичным цепям соответствует номинальной мощности 200 ВА.
По конструкции различают трехфазные и однофазные трансформаторы. Трехфазные трансформаторы напряжения применяются при напряжении до 18 кВ, однофазные — на любые классы напряжения. Начало и конец первичных и вторичных обмоток ТН Н (н) и К (k) обозначаются изготовителями так же, как и у силовых трансформаторов: у первичной обмотки буквами А и X, у вторичной соответственно а и х. При включении однофазных трансформаторов напряжения на фазные напряжения начала первичных обмоток присоединяются к фазам, а концы собираются в нулевую точку.
Рис.1. Схема соединения трех однофазных трансформаторов напряжения с двумя вторичными обмотками
Вторичные обмотки трансформаторов напряжения подлежат обязательному заземлению независимо от схемы их соединений. Это заземление является защитным — обеспечивающим безопасность персонала при попадании высокого напряжения во вторичные цепи. Обычно заземляется нулевая точка звезды или один из фазных проводов.
Первичные обмотки трансформаторов напряжения до 35 кВ подключаются к сети через предохранители высокого напряжения и ограничивающие сопротивления. Назначением этих предохранителей является быстрое отключение от сети поврежденного трансформатора напряжения. Для защиты обмоток трансформатора напряжения от длительного прохождения тока к. з. при повреждениях во вторичных цепях устанавливаются предохранители низкого напряжения или автоматы.
Рассмотрим схему замещения приведенного трансформатора напряжения (см. рис. 2). По принципу действия и конструктивному выполнению трансформатор напряжения аналогичен обычному силовому трансформатору. Под воздействием напряжения сети по первичной обмотке проходит ток, который создает в сердечнике переменный магнитный поток Ф. Магнитный поток, проходя через витки первичной и вторичной обмотки, индуктирует в ней э.д.с. В режиме холостого хода трансформатора напряжения (разомкнутая вторичная обмотка) наводимая ЭДС во вторичной обмотке соответствует напряжению на ее зажимах U2XX.
Рис.2. Схема замещения трансформатора напряжения
В случае если к вторичной обмотке трансформатора напряжения подключена нагрузка в виде устройств релейной защиты или и измерительных приборов, то напряжение на ее зажимах будет меньше э.д.с. на величину падения напряжения в сопротивлении вторичной обмотки.
В общем случае напряжение на первичной и вторичной обмотке связаны между собой следующим соотношением:
Падение напряжения определяется следующим образом:
Падение напряжения в обмотках трансформатора напряжения обусловливает появление погрешности, искажающей значение и фазу у напряжения вторичной обмотки по сравнению с расчетным напряжением.
Построение векторной диаграммы токов и напряжения трансформатора начинаем с построения результирующего магнитного потока Ф, который наводит в первичной и вторичной обмотке ЭДС и . Результирующий магнитный поток Ф отстает от намагничивающего тока на угол γ, что объясняется потерями в стали от вихревых токов и перемагничивания сердечника. Под действием ЭДС во вторичной цепи протекает ток , который отстает от вектора на угол α, определяемый соотношением активной и реактивной составляющих сопротивлений и .
Приведённый первичный ток определяется из геометрической суммы двух векторов: тока и тока . Далее на векторной диаграмме построим вектор напряжения вторичной обмотки , как геометрическую разность вектора ЭДС и вектора . Аналогично построим на векторной диаграмме вектор приведённого первичного напряжения , как геометрическую сумму векторов ЭДС и вектора .
Рис.3. Векторная диаграмма токов и напряжения трансформатора напряжения
Векторная диаграмма показывает, что вторичное напряжение отличается от приведённого первичного напряжения как по величине (абсолютному значению) , так и по фазе . Это отличие обусловлено наличием тока намагничивания и током во вторичной обмотке. Рост погрешности ведет к неправильным измерениям в устройствах релейной защиты и автоматики, что может стать причиной излишнего срабатывания, либо причиной отказа в срабатывании устройства релейной защиты и автоматики.
Пределы погрешности трансформаторов напряжения в зависимости от класса точности представлены в таблице.
Табл.1. Пределы погрешностей трансформатора напряжения
| Класс точности | Первичное напряжение, % номинального значения | Предел допускаемой погрешности | Значение нагрузки, % номинального значения | ||
| напряжения, % | угловой | ||||
| 80 — 120 | ±0,1 | ±5′ | ±0,15 срад | 25 ÷ 100 | |
| 0,2 | ±0,2 | ±10′ | ±0,3 срад | ||
| 0,5 | ±0,5 | ±20′ | ±0,6 срад | ||
| 1,0 | ±1,0 | ±40′ | ±1,2 срад | ||
| 3,0 | ±3,0 | Не нормируют | |||
| 3Р | 20 ÷ 120 | ±3,0 | ±120′ | ±3,5 срад | 25 ÷ 100 |
| 6Р | ±6,0 | ±240′ | ±7,0 срад | ||
Примечание:
Класс точности 0,2 – точные лабораторные приборы для измерения;
Класс точности 0,5 – приборы учета электроэнергии;
Класс точности 3Р и 6Р – для целей релейной защиты и автоматики.
Основные виды погрешностей в измерительных трансформаторах напряжения
К трансформаторам напряжения предъявляются высокие требования по точности, однако любой трансформатор напряжения имеет погрешность измерения. Погрешность трансформатора напряжения — это разница между величиной вторичного и первичного напряжения приведённого ко вторичной цепи.
В измерительных трансформаторах напряжения различают два вида погрешностей:
• относительная погрешность напряжения — характеризует отклонение действительного коэффициента трансформации от номинального. Если пренебречь углом δ (так как он мал), то разницу в величинах напряжений можно определять как арифметическую разность между приведенным к первичной цепи действительным вторичным напряжением и действительным первичным напряжением, которая выражена в процентах от действительного первичного напряжения
• угловая погрешность — характеризует угол сдвига вторичного напряжения относительно первичного. Данная вид погрешности влияет на результаты измерений, выполненных с помощью ваттметров, счетчиков, фазометров и прочих приборов, показания которых зависят не только от силы тока и напряжения, но и от угла сдвига фаз между ними. Угловая погрешность считается положительной, если вектор вторичного напряжения опережает вектор первичного напряжения.
Следует отметить, что один и тот же трансформатор напряжения в зависимости от нагрузки, подключенной к его вторичной обмотке, может работать с различным классом точности и переходить из одного класса в другой при изменении нагрузки относительно его номинальной мощности. Поэтому в каталогах и паспортах на трансформаторы напряжения указываются два значения мощности: номинальная мощность в вольт-амперах, с которой трансформатор напряжения может работать в гарантированном классе точности, и предельная мощность, с которой трансформатор напряжения может работать с допустимым нагревом обмоток.
Так же следует обратить внимание, что кроме рассмотренных выше основных погрешностей, возникающих при трансформации первичного напряжения на вторичную сторону, на работу релейной защиты и точность измерений влияют также дополнительные погрешности от падения напряжения в цепях напряжения от трансформатора напряжения до места установки панелей защиты или измерений. Поэтому согласно требованиям ПУЭ сечение жил кабелей должно выбираться так, чтобы падение напряжения в указанных цепях не превышало: 3% для релейной защиты, 1,5% для щитовых измерительных приборов и 0,5% и для счетчиков.
Способы уменьшения погрешности трансформатора напряжения
Для уменьшения погрешности магнитопровод трансформатора напряжения выполняют из высококачественной стали достаточно большого поперечного сечения (чтобы в рабочем режиме он не был насыщен), таким образом уменьшается индукция в магнитопроводе и снижается магнитное сопротивление.
Другим мероприятием по уменьшению погрешности является уменьшение плотности тока и сопротивления обмоток трансформатора напряжения.
Для того, чтобы добавить Ваш комментарий к статье, пожалуйста, зарегистрируйтесь на сайте.
Измерительные трансформаторы напряжения. — Студопедия
Измерительные трансформаторы напряжения переменного тока, называемые также трансформаторами напряжения, применяются для преобразования больших напряжений в относительно меньшие, измеряемые с помощью вольтметров или используемые для питания параллельных цепей ваттметров, фазометров и счетчиков энергии (рис. 3.2.3).
Использование добавочных сопротивлений для расширения пределов измерения в сетях переменного тока повлекло бы за собой дополнительные погрешности вследствие непропорционального изменения значений сопротивления и обмоток прибора при изменениях силы тока и частоты. Кроме того внутреннее сопротивление приборов, предназначенных для измерений в сетях переменного тока, значительно превышает внутреннее сопротивление магнитоиндукционных приборов. Это привело бы к значительному увеличению величины добавочных сопротивлений и габаритов.
Измеряемое напряжение U1 подводится к первичной обмотке трансформатора. Трансформатор является понижающим. Поэтому вторичное напряжение U2 в kU раз меньше напряжения U1. Так как коэффициент трансформации является величиной известной, то по напряжению U2 можно судить о напряжении U1. Сила тока во вторичной цепи
I2 = U2 / Z2, где Z2 – полное сопротивление вторичной цепи.
Для повышения точности трансформаторов напряжения следует увеличивать значение Z2. Выполнение этого требования обеспечивается включением во вторичную цепь трансформаторов напряжения вольтметров и параллельных цепей фазометров, ваттметров, счетчиков энергии и т.п.
Первичная обмотка трансформатора напряжения (рис. 3.2.3) включается в линию параллельно, а к зажимам вторичной обмотки подключаются вольтметры, частотомеры и параллельные обмотки других приборов. Трансформатор напряжения работает в режиме, близком к режиму холостого хода, и короткое замыкание его вторичной цепи является для трансформатора аварийным.
| Рис. 3.2.4. Схема включения измерительных приборов с помощью трансформаторов тока и напряжения
|
По показаниям приборов, включенных во вторичную обмотку, можно определить значения измеряемой величины. Для этого необходимо показание прибора умножить на коэффициент kU. Коэффициент kU называется действительным коэффициентом трансформации напряжения. Действительный коэффициент трансформации не остается постоянным, он зависит от режима работы трансформатора, т.е. от значений токов и напряжений, характера и величины нагрузки вторичной цепи, частоты тока, а также от конструктивных данных трансформатора и качества материала сердечника. Обычно показание прибора умножается не на действительный, а на номинальный коэффициент трансформации (kUн), который указывается на щитке трансформатора.
Определение измеряемых величин по номинальному коэффициенту трансформации приводит к погрешностям. Относительная погрешность (в %) вследствие неравенства действительного и номинального коэффициентов трансформации может быть определена:
, где kU = U1 / U2 и kUн = U1н / U2н.
Эта погрешность называется погрешностью напряжения. Числовые значения наибольших допустимых погрешностей определяют класс точности трансформатора.
Кроме того, трансформаторы характеризуются и угловой погрешностью, которая определяется как угол сдвига между вектором первичной величины и повернутым на 180º вектором вторичной. Если повернутый вектор опережает первичный, погрешность считается положительным. Угловая погрешность сказывается на результатах измерений только фазочувствительными приборами, такими как, например, ваттметры и счетчики. Так как погрешности трансформаторов зависят от их нагрузки, определяемой включенными приборами, в паспорте указывают значение допустимой нагрузки.
Для уменьшения обоих видов погрешности обмотки измерительных трансформаторов выполняют с малой плотностью тока, что уменьшает их активное сопротивление. Снижение индуктивного сопротивления обмоток добиваются путем уменьшения их потоков рассеяния, для чего выполняют магнитопровод возможно большей магнитной проницаемости. Это достигают применением специальных сортов стали и слабым насыщением материала магнитной цепи. Трансформаторы напряжения выпускают четырех классов точности: 0,2; 0,5; 1,0; 3,0; номинальные первичные напряжения – от 380 В до 500 кВ; вторичные – 100, 100Ö3 и 127 В (для установки на судах).
Схема включения приборов в контролируемую цепь с помощью измерительных трансформаторов приведена на рис. 3.2.4, где указана и маркировка выводов первичных и вторичных обмоток трансформаторов тока и напряжения, а также фазочувствительных приборов.
Типовая задача.
В сеть переменного тока через трансформатор тока 100/2,5 А и трансформатор напряжения 600/150 В включены амперметр, вольтметр и ваттметр, которые показали соответственно 100, 120 и 88 делений. Пределы измерения приборов следующие: амперметр – 3 А, вольтметр – 150 В, ваттметр – по току 2,5 А, по напряжению 150 В. Все приборы класса точности 0,5 имеют максимальное число делений 150. Определить полную потребляемую сетью мощность, ее полное сопротивление и коэффициент мощности; наибольшую абсолютную и относительную погрешность измерения полного сопротивления, учитывая класс точности приборов.
Решение. Определяем цену деления каждого прибора как отношение предела измерения к максимальному числу делений. Для амперметра цена деления 0,02 А/дел, для вольтметра – 1 В/дел, для ваттметра – 2,5 Вт/дел.
Тогда показания приборов: I = 0,02 × 100 = 2A; U = 1 × 120 = 120 B; P = 2,5 × 88 = 220 Вт.
Коэффициенты трансформации КI = I1ном / I2ном = 100 / 2,5 = 40; КU = U1ном / U2ном = 600 / 150 = 4.
Тогда ток, напряжение и активная мощность сети:
,
,
кВт.
Полную мощность, потребляемую сетью, определяем через ток и напряжение:
кВА.
Коэффициент мощности
.
Полное сопротивление сети
Ом.
Наибольшее значение полного сопротивления
Ом,
откуда абсолютная погрешность
Ом.
Относительная погрешность измерения
Однофазный трансформатор напряжения
для измерения тока и защиты
Описание продукта2
ZMPT112-2
Трансформатор напряжения тока
Компактный размер, высокая точность, хорошая согласованность, для измерения напряжения и мощности
Structural параметры :
Основные технические параметры :
Модель | ZMPT112 | |||
Номинальный входной ток | 2 мА | 2 мА | ||
Передаточное отношение витков | 1000: 1000 | |||
ошибка угла фазы | ≤45 ‘(вход 2 мА, резистор выборки 50 Ом) | |||
линейный диапазон | 0 ~ 1000 В 0 ~ 10 мА (резистор выборки 50 Ом) | |||
линейность | ≤0.2% (20% точек ~ 120% точек) | |||
Допустимая погрешность | -0,6% ≤ f ≤0% (вход 2 мА, сопротивление выборки 50 Ом) | |||
напряжение изоляции | 3000V | |||
приложение | измерение тока и мощности | |||
Герметизация | эпоксидная смола | |||
установка | Монтаж на печатной плате (длина вывода> |
дисплей продукта:
Производственный поток:
?
A: Мы являемся профессиональным производителем микротрансформаторов уже более 10 лет.
В: У вас есть сертификаты?
A: У нас есть сертификаты CE, RoHS, ISO9001.
Q: Как насчет проверки качества вашей продукции?
A: У нас есть профессиональные команды QA и QC, 100% проверка качества выполняется перед тем, как товары будут отправлены с завода.
В: Можете ли вы согласиться на использование нашего логотипа?
A: мы принимаем продукцию OEM и ODM и можем изготовить продукцию по индивидуальному заказу.
Вопрос: Какая у вас гарантия качества?
A: мы обеспечиваем ремонт или замену в течение 18 месяцев, если трансформаторы не работают должным образом.
.Измерительные трансформаторы напряжения
Изоляция давления 3000 В / трансформатор электрического потенциала
Описание продукта2
ZMPT101K
Токовый трансформатор напряжения
Небольшой размер, высокая точность, хорошая согласованность, для измерения напряжения и мощности
63
Модель | ZMPT101K | |
Номинальный входной ток | 2 мА | |
Номинальный выходной ток | 2 мА | |
2 мА | ||
соотношение: 1000 | ||
ошибка угла фазы | ≤20 ‘(вход 2 мА, резистор выборки 100 Ом) | |
линейный диапазон | 0 ~ 1000 В 0 ~ 10 мА (резистор выборки 100 Ом) | |
линейность | ≤0.2% (20% точек ~ 120% точек) | |
Допустимая погрешность | -0,3% ≤ f ≤ + 0,2% (вход 2 мА, резистор выборки 100 Ом) | |
напряжение изоляции | 4000V | |
приложение | измерение напряжения и мощности | |
Герметизация | эпоксидная смола | |
установка | Монтаж на печатной плате ( | Монтаж на печатной плате) |
Рабочая температура | -40 ℃ ~ + 85 ℃ |
Структурные параметры :
Дисплей продукта:
62 
62
Производственный поток:
9018 1 
FAQ
Q: Почему выбирают нас?
A: Мы являемся профессиональным производителем микротрансформаторов уже более 10 лет.
В: У вас есть сертификаты?
A: У нас есть сертификаты CE, RoHS, ISO9001.
Q: Как насчет проверки качества вашей продукции?
A: У нас есть профессиональные команды QA и QC, 100% проверка качества выполняется перед тем, как товары будут отправлены с завода.
В: Можете ли вы согласиться на использование нашего логотипа?
A: мы принимаем продукцию OEM и ODM и можем изготовить продукцию по индивидуальному заказу.
Вопрос: Какая у вас гарантия качества?
A: мы обеспечиваем ремонт или замену в течение 18 месяцев, если трансформаторы не работают должным образом.
.
Узнать | OpenEnergyMonitor
Измерение напряжения переменного тока с помощью адаптера переменного тока в переменный
Измерение напряжения переменного тока необходимо для расчета активной мощности, полной мощности и коэффициента мощности. Это измерение можно выполнить безопасно (не требуя работы с высоким напряжением), используя адаптер переменного тока в переменный. Трансформатор в адаптере обеспечивает изоляцию от сети высокого напряжения.
На этой странице кратко описывается электроника, необходимая для взаимодействия адаптера питания переменного тока с платой Arduino.
Как и в случае измерения тока с помощью датчика CT, основная цель электроники формирования сигнала, описанной ниже, состоит в том, чтобы привести выход адаптера питания переменного тока в состояние, соответствующее требованиям аналоговых входов Arduino: положительное напряжение между 0В и опорное напряжение АЦП (Обычно 5V или 3.3V — emontx).
Адаптеры питания
переменного тока доступны с разными номинальными напряжениями. Первое, что важно знать, — это номинальное напряжение вашего адаптера.Мы составили справочный список основных адаптеров переменного напряжения, которые мы использовали (мы стандартизировали адаптер 9 В RMS).
Выходной сигнал адаптера переменного напряжения имеет форму волны, близкую к синусоидальной. Если у вас адаптер питания 9 В (среднеквадратичное значение), положительное пиковое напряжение составляет 12,7 В, отрицательное — 12,7 В. Однако из-за плохой стабилизации напряжения с этим типом адаптера, когда адаптер не загружен (как в этом случае), на выходе часто бывает 10-12 В (среднеквадратичное значение), что дает пиковое напряжение 14-17 В.Выходное напряжение трансформатора пропорционально входному напряжению переменного тока, см. Ниже примечания по напряжению сети в Великобритании.
Электроника преобразования сигнала должна преобразовывать выходной сигнал адаптера в форму волны, которая имеет положительный пик менее 5 В (3,3 В для emonTx) и отрицательный пик более 0 В.
Значит нам нужно:
- масштаб вниз форма волны и
- добавьте смещение , чтобы не было отрицательной составляющей.
Форма волны может быть уменьшена с помощью делителя напряжения, подключенного к клеммам адаптера, а смещение (смещение) может быть добавлено с использованием источника напряжения, созданного другим делителем напряжения, подключенным к источнику питания Arduino (таким же образом мы добавили смещение для цепи измерения тока).
Вот принципиальная схема и кривые напряжения:
Резисторы R1 и R2 образуют делитель напряжения, уменьшающий напряжение переменного тока адаптера питания.Резисторы R3 и R4 обеспечивают подачу напряжения. Конденсатор C1 обеспечивает низкоомный путь к земле для сигнала переменного тока. Значение не критично, от 1 мкФ до 10 мкФ будет удовлетворительным.
R1 и R2 необходимо выбрать так, чтобы получить пиковое выходное напряжение ~ 1 В. Для адаптера переменного тока в переменный ток с выходом 9 В RMS подойдет комбинация резисторов 10 кОм для R1 и 100 кОм для R2:
выходное_пиковое_вольт = R1 / (R1 + R2) x вход_пикового_вольт = 10к / (10к + 100к) x 12.7 В = 1,15 В
Напряжение смещения, обеспечиваемое R3 и R4, должно составлять половину напряжения питания Arduino. Таким образом, R3 и R4 должны иметь одинаковое сопротивление. Более высокое сопротивление снижает потребление энергии. Для emonTx с батарейным питанием, где важно низкое энергопотребление, мы используем резисторы 470 кОм для R3 и R4.
Если Arduino работает при 5 В, результирующая форма волны имеет положительный пик 2,5 В + 1,15 В = 3,65 В и отрицательный пик 1,35 В, удовлетворяющий требованиям аналогового входного напряжения Arduino.Это также оставляет некоторый запас для минимизации риска перенапряжения или пониженного напряжения.
Комбинация 10k и 100k R1 и R2 отлично работает для emonTx с питанием от 3,3 В, с положительным пиком 2,8 В и отрицательным пиком 0,5 В.
Если вам нужна подробная информация о том, как рассчитать оптимальные значения для компонентов с учетом допусков компонентов, см. Эту страницу.
Эскиз Arduino
Чтобы использовать указанную выше схему вместе с измерением тока для измерения активной мощности, полной мощности, коэффициента мощности, среднеквадратического и среднеквадратичного значений, загрузите эскиз Arduino, подробно описанный здесь: Схема Arduino — напряжение и ток
Повышение качества источника смещения
Этот относительно простой источник напряжения смещения имеет некоторые ограничения.См. Раздел «Смещение буферизованного напряжения» для схемы, обеспечивающей улучшенные характеристики.
Примечания по ограничениям напряжения сети
Стандартное внутреннее электроснабжение для Европы составляет 230 В ± 10%, что дает нижний предел 207 В и верхний предел 253 В. В соответствии с BS 7671 допустимо иметь падение напряжения в пределах установки 5%, что может дают нижний предел 195,5 В.
Стандарт Великобритании до согласования составлял 240 В ± 6%, что давало верхний предел 254,4 В.
Хотя номинальный стандарт Великобритании в настоящее время составляет 230 В, система питания, как правило, не регулировалась, и напряжение составляет около 240 В.
Спасибо Роберту Уоллу за обобщение довольно запутанных стандартов, касающихся напряжений в электросетях Великобритании.
Во всей Европе, Африке, Азии, Австралии, Новой Зеландии и большей части Южной Америки используйте источник питания, который находится в пределах 6% от 230 В
https://en.wikipedia.org/wiki/Mains_electricity_by_country
.Трансформатор напряжения
/ трансформатор электрического потенциала для измерения тока Zmpt101k
Описание продукта2
ZMPT101K
Токовый трансформатор напряжения
Малый размер, высокая точность, хорошая стабильность, для измерения напряжения и мощности
Основные технические параметры :
Модель | ZMPT101K | |
Номинальный входной ток | 2 мА | |
Номинальный выходной ток | 2 04Передаточное число 1000: 1000 Ошибка угла сдвига фаз ≤20 ‘(вход 2 мА, резистор выборки 100 Ом) линейный диапазон 0 ~ 1000 В 0 ~ 10 мА (резистор выборки 100 Ом) линейность ≤0.2% (20% точек ~ 120% точек) Допустимая погрешность -0,3% ≤ f ≤ + 0,2% (вход 2 мА, резистор выборки 100 Ом) напряжение изоляции 4000V приложение измерение напряжения и мощности Герметизация эпоксидная смола установка Монтаж на печатной плате Монтаж на печатной плате Рабочая температура -40 ℃ ~ + 85 ℃ |
Структурные параметры :
Дисплей продукта:
Производственный поток:
FAQ
Q: Почему выбирают нас?
A: Мы являемся профессиональным производителем микротрансформаторов уже более 10 лет.
В: У вас есть сертификаты?
A: У нас есть сертификаты CE, RoHS, ISO9001.
Q: Как насчет проверки качества вашей продукции?
A: У нас есть профессиональные команды QA и QC, 100% проверка качества выполняется перед тем, как товары будут отправлены с завода.
В: Можете ли вы согласиться на использование нашего логотипа?
A: мы принимаем продукцию OEM и ODM и можем изготовить продукцию по индивидуальному заказу.
Вопрос: Какая у вас гарантия качества?
A: мы обеспечиваем ремонт или замену в течение 18 месяцев, если трансформаторы не работают должным образом.
.
