Изучение устройства и принцип действия трансформаторов тока и напряжения. Трансформаторы тока и трансформаторы напряжения реферат

Изучение устройства и принцип действия трансформаторов тока и напряжения

ГлавнаяРазноеТрансформаторы тока и трансформаторы напряжения реферат

1.1 Назначение и режим работы трансформатора тока. Измерительные трансформаторы тока и напряжения

Измерительные трансформаторы тока и напряжения

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ОБРАЗОВАНИЯ РК

СЕВЕРО-КАЗАХСТАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМ.М.КОЗЫБАЕВА

ФАКУЛЬТЕТ ЭНЕРГЕТИКИ И МАШИНОСТРОЕНИЯ

КАФЕДРА ЭНЕРГЕТИКИ И ПРИБОРОСТРОЕНИЯ

РЕФЕРАТ

ПО ПРЕДМЕТУ:

ЭЛЕКТРОМЕХАНИКА

ВЫПОЛНИЛИ:

СТУДЕНТКИ ГР.ПР-08

КИРЕЕВА ЕЛЕНА,

МАКИНА САГДАНА

ПРОВЕРИЛ:

СТ.ПРЕПОД. КАФ. ЭиП

САВОСТИН А.А.

г.Петропавловск, 2011 г

Содержание

Введение……………………………………………………………………………… 3

1 Измерительные трансформаторы тока ………………………………………….. 5

1.1 Технические характеристики трансформаторов тока……………………… 5

1.1.1 Номинальный первичный и вторичный ток трансформаторов тока…. 5

1.1.2 Токовая погрешность трансформаторов тока………………………….. 5

1.1.3 Нагрузка трансформаторов тока………………………………………… 5

1.1.4 Электродинамическая стойкость трансформаторов тока……………… 5

1.2 Конструкции и принцип действия трансформаторов тока…………………. 6

2 Измерительные трансформаторы напряжения………………………………….. 8

2.1 Технические характеристики…………………………………………………. 8

2.1.1 Номинальные первичное и вторичн

xn--90adflmiialse2m.xn--p1ai

Трансформатор, трансформаторо тока и напряжения — реферат

Введение

Электротехнические материалы представляют собой совокупность проводниковых, электроизоляционных, магнитных и полупроводниковых материалов, предназначенных для работы в электрических и магнитных полях. Сюда же можно отнести основные электротехнические изделия: изоляторы, конденсаторы, провода и некоторые полупроводниковые элементы. Электротехнические материалы в современной электротехнике занимают одно из главных мест. Всем известно, что надежность работы электрических машин, аппаратов и электрических установок в основном зависит от качества и правильного выбора соответствующих электротехнических материалов. Анализ аварий электрических машин и аппаратов показывает, что большинство из них происходит вследствие выхода из строя злектроизоляции состоящей из электроизоляционных материалов.

Не менее важное значение для электротехники имеют магнитные материалы. Потери энергии и габариты электрических машин и трансформаторов определяются свойствами магнитных материалов. Довольно значительное место занимают в электротехнике полупроводниковые материалы, или полупроводники. В результате разработки и изучения данной группы материалов были созданы различные новые приборы, позволяющие успешно решать некоторые проблемы электротехники.

При рациональном выборе электроизоляционных, магнитных и других материалов можно создать надежное в эксплуатации электрооборудование при малых габаритах и весе. Но для реализации этих качеств необходимы знания свойств всех групп электротехнических материалов.

Рассмотрим применение электротехнических материалов в силовых трансформаторах большой и малой мощности, измерительных трансформаторах и трансформаторах тока.

Трансформатор

Трансформатором называется статический электромагнитный аппарат, служащий для преобразования одной системы переменного тока в другую, имеющую другие характеристики, в частности другое напряжение и ток.

Принцип действия трансформатора основан на явлении электромагнитной индукции.

Обмотка трансформатора, которая подключается к источнику напряжения, называется первичной обмоткой, а та обмотка, к которой подключаются потребители (лампы накаливания, электродвигатели, нагревательные приборы и т, д.) или линии передачи, ведущие к потребителям, называется вторичной обмоткой. Переменный ток, проходя по первичной обмотке, создаёт переменный магнитный поток, который сцепляется с витками вторичной обмотки и наводит в них Э.Д.С. Так как магнитный поток переменный, то индуктированная Э.Д.С. во вторичной обмотке трансформатора также переменная и частота ее равна частоте тока в первичной обмотке.

Величины Э.Д.С., индуктирующийся в обмотках трансформатора, зависят от частоты переменного тока, числа витков каждой обмотки и величины магнитного потока в сердечнике, т. е. Е==4,44fФт. При определённой частоте и неизменном магнитном потоке величина Э.Д.С. каждой обмотки зависит только от числа витков этой обмотки. Эту зависимость между величинами ЭДС и числами витков обмоток трансформатора можно вы-

разить формулой:

где и Э.Д.С. первичиой и вторичной обмоток; , и числа витков первичной и вторичной обмоток.

Вольтметры V1 и V2 . включенные к зажимам первичной и вторичной обмоток, покажут нам напряжения U1 и U2 этих обмоток. Если обозначить напряжение вторичной обмотки при холостом ходе через U2 , то для трансформаторов обычной конструкции при холостом ходе можно написать U1 и U2E2 Однако практически разница между Э.Д.С. и напряжениями

так мала, что зависимость между напряжениями и числами витков обеих обмоток можно выразить формулой:

Из этой формулы видно, что во сколько раз число витков в первичной обмотке больше (или меньше) числа витков вторичной обмотки, во столько же раз напряжение первичной обмотки больше (или меньше) напряжения вторичной обмотки.

Число, показывающее, во сколько раз напряжение в первичной обмотке больше (или меньше) напряжения во вторичной обмотке, называется коэффициентом трансформации трансформатора и обозначается буквой k:

Сердечник (магнитопровод) трансформатора образует замкнутый для магнитного потока контур и изготовляется из листовой электротехнической стали толщиной 0,5 и 0,35 мм марки Э4-2. Электротехническая сталь представляет собой сталь, в состав которой входит 4,0-4,8% кремния по весу. Присутствие кремния улучшает магнитные свойства стали и увеличивает ее удельное сопротивление вихревым токам. Отдельные листы стали для изоляции их один от другого покрывают слоем лака, после чего стягивают болтами, пропущенными в изолирующих втулках. Такое устройство применяется для уменьшения вихревых токов, индуктируемых в стали переменным магнитным потоком. Части магнитопровода, на которые надевается обмотка, называются стержнями. Стержни соединяются верхним и нижним ярмом.

По конструкции магнитопровода различают два типа трансформаторов: стержневые и броневые.

У трансформатора стержневого типа обмотки охватывают стержни магнитопровода; у трансформатора броневого типа магнитопровод, наоборот, как «броней», охватывает обмотки. В случае неисправности в обмотке броневого трансформатора ее неудобно осматривать и трудно ремонтировать. Поэтому наибольшее распространение получили трансформаторы стержневого типа. Обмотка трансформаторов выполняется из изолированной круглой или прямоугольной меди. В настоящее время в силовых трансформаторах широко используют обмотки из алюминия. На стержень магнитопровода предварительно надевают изолирующий (обычно картонный, пропитанный бакелитовым лаком) цилиндр, на котором помещают обмотку низшего напряжения. Расположение обмотки низшего напряжения ближе к стержню объясняется тем, что ее проще изолировать от стального стержня, чем обмотку высшего напряжения. На наложенную обмотку низшего напряжения надевают другой изолирующий цилиндр, на который помещают обмотку высшего напряжения. Расположение этой обмотки снаружи удобно еще тем, что при неисправностях (которые чаще случаются в высоковольтной обмотке) она доступна для осмотра и ремонта.

Концы обмоток высшего и низшего напряжения выводятся через проходные изоляторы, укрепленные на стальной крышке трансформатора. Сердечник с обмотками обычно опускают в бак прямоугольной или овальной формы, изготовленный из листовой стали.

В бак заливается специальное трансформаторное масло, обладающее большой электрической прочностью.

Витки обмотки, помещённой в масло, хорошо изолируются один от другого при помощи специальной бумаги пропитанной электроизолирующим составом в несколько слоёв. Кроме того, трансформаторное масло, обладая

большой теплопроводностью, отнимает тепло от обмоток и отдаёт его баку. Для увеличения поверхности охлаждения у бака делают ребристую поверхность. Для этой же цели к баку приваривают трубы, сообщающиеся с баком в верхней и нижней частях. Для трансформаторов большой мощности трубы сваривают в отдельные блоки, называемые радиаторами, которые прикрепляют к баку. Крышка трансформатора при помощи болтов крепится к баку.

При работе трансформатора масло, отнимая тепло от обмоток трансформатора, само нагревается и начинает расширяться. При остывании масло сжимается и в свободное от масла пространство может проникнуть воздух, содержащий влагу. Во избежание этого между крышкой и баком прокладывают слой резины, которая не дает воздуху проникать в бак.

При большом объеме масла в баке расширение масла при нагревании может быть настолько большим, что оно станет вытекать из-под крышки. Чтобы дать возможность маслу расширяться, на крышке трансформатора устанавливают дополнительный бачок, называемый расширителем. Этот бачок соединяется трубой с баком. При нагреве масло вытесняется в

расширитель, а при охлаждении, сокращаясь в объеме, уходит в бак. На расширителе устанавливают масломерную стеклянную трубку для наблюдения за уровнем масла. Так устроены трансформаторы с естественным масляным охлаждением.

Трансформаторы большой мощности обеспечиваются воздушными вентиляторами, с принудительной циркуляцией масла, водяным охлаждением.

Трансформаторы малой мощности применяются в различных бытовых и промышленных приборах. В основном они устанавливаются в блоках питания телевизоров, компьютеров, радиоприёмников, магнитофонов в под зарядных устройствах мобильных телефонов и т.д. Охлаждение таких трансформаторов происходит за счёт естественной циркуляции воздуха в приборе или небольших вентиляторов установленных в них.

В таких трансформаторах в качестве обмоток используют медный провод малых сечений нанесённой на него тонкой лаковой изоляцией. Лаковые покрытия обладают различной температурой при которой происходит разрушение изоляции. Обмотки друг от друга изолируют слоем пропитанной бумаги или слюды.

Силовые трансформаторы различных мощностей широко применяются в энергетике. Повышающие трансформаторы служат для повышения напряжения, для передачи на большие расстояния электроэнергии с наименьшими её потерями. Понижающие трансформаторы служат для преобразования энергии в другие классы напряжений и доставки электроэнергии нужного класса напряжения и частоты по воздушным и кабельным линиям к потребителю.

Трансформаторы напряжения

В сетях переменного тока для отделения измерительных приборов в целях безопасности от проводов высокого напряжения, а также для расширения пределов измерения приборов применяются измерительные трансформаторы напряжения и тока.

Первичная и вторичная обмотки измерительного трансформатора напряжения выполняются из медной изолированной проволоки и надеваются на замкнутый сердечник, собранный из отдельных листов трансформаторной стали.

Трансформаторы напряжения изготовляются однофазными и трехфазными.

На рисунке показана схема включения однофазного измерительного трансформатора напряжения. Для защиты трансформатора от перегрузок и коротких замыканий в цепи измерительных приборов во вторичную обмотку включается низковольтный плавкий предохранитель. В случае пробоя изоляции высоковольтной обмотки сердечник и вторичная обмотка могут

получить высокий потенциал. Во избежание этого вторичная обмотка и металлические части трансформатора заземляются. Предохранитель в заземленный конец вторичной обмотки не включается. Для защиты высоковольтной сети от последствий короткого замыкания в первичной обмотке трансформатора она включается в сеть через высоковольтные предохранители. В целях облечения работы высоковольтных предохранителей последовательно с ними включаются дополнительные токоограничивающие сопротивления, которые, уменьшая величину тока

короткого замыкания, обеспечивают надежную работу предохранителей.

Для отключения трансформатора от сети служат разъединители. Трансформаторы напряжения делятся на четыре класса точности: 0,2; 0,5; 1 и 3. Цифры означают процент погрешности по напряжению. При напряжении до 3 кВ трансформаторы выполняются с сухим (воздушным) охлаждением, свыше 6 кВ с масляным охлаждением.

Трансформаторы напряжения служат: для измерения напряжения в высоковольтных сетях ; для присоединения реле напряжения, катушек нулевого напряжения ручных и автоматических приводов, частотомеров, сигнальных ламп; для питания параллельных обмоток ваттметров,

счетчиков, фазометров; для контроля изоляции.

Измерительные трансформаторы тока

Трансформаторы тока служат для преобразования тока большой величины в ток малой величины. На рисунке показано устройство и схема включения трансформатора тока. На сердечник, собранный из отдельных листов трансформаторной стали, наматываются две обмотки: первичная, состоящая из небольшого количества витков, включаемая последовательно в цепь, по которой проходит измеряемый ток, и вторичная, состоящая из большого числа витков, к которой подключены измерительные приборы. При измерении тока в сетях высокого напряжения измерительные приборы оказываются отделенными и изолированными от высоковольтных проводов. Вторичная обмотка трансформатора тока выполняется обычно на ток 5 А

(иногда на 10 А), первичные номинальные токи могут быть от 5 до 15 000 А.

Отношение первичного тока к вторичному, равное приближенно обратному отношению витков обмоток, называется коэффициентом трансформации трансформатора тока.

Номинальный коэффициент трансформации указывается на паспорте трансформатора в виде дроби, в числителе которой указывается номинальный первичный ток, а в знаменателе номинальный вторичный ток, например 150/5 а, т. е. kт =30.

yaneuch.ru

Реферат Измерительные трансформаторы

Оглавление

ЗАДАНИЕ №1 «Измерительные преобразователи». 3

1.1.Назначение измерительных преобразователей. 3

1.2.Классификация ИПТ. 4

1.4. Принципиальная схема трансформатора тока. 9

ЗАДАНИЕ №2 «Обозначения условные приборов и средств автоматизации в схемах». 9

ЗАДАНИЕ №3 «Расчет функции системы автоматического управления » 9

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ: 9

ЗАДАНИЕ №1 «Измерительные преобразователи»

1.1.Назначение измерительных преобразователей.

Измерительный преобразователь тока (ИПТ) это – устройство предназначенное для преобразования первичного тока в такой выходной сигнал, информативные параметры которого функционально связаны с информативными параметрами первичного тока. Для создания ИПТ можно использовать различные физические явления. В настоящее время ИПТ обычно создаются на основе широко применяемого в электротехнике трансформаторного эффекта — в виде трансформатора.

Трансформатором тока (ТТ), являющимся наиболее широко применяемым ИПТ, называется такой трансформатор, в котором при нормальных условиях работы выходной сигнал является током, практически пропорциональным первичному току и при правильном включении сдвинутым относительно него по фазе на угол, близкий к нулю.

Первичная обмотка трансформатора тока включается в цепь последовательно (в рассечку токопровода), а вторичная замыкается на некоторую нагрузку (измерительные приборы и реле), обеспечивая в ней ток, пропорциональный току в первичной обмотке.

В трансформаторах тока высокого напряжения первичная обмотка изолирована от вторичной (земля) на полное рабочее напряжение. Один конец вторичной обмотки обычно заземляется. Поэтому она имеет потенциал, близкий к потенциалу земли.

Трансформаторы тока по назначению разделяются на трансформаторы тока для измерений и трансформаторы тока для защиты. В некоторых случаях эти функции совмещаются в одном ТТ.

Трансформаторы тока для измерений предназначаются для передачи информации измерительным приборам. Они устанавливаются в цепях высокого напряжения или в цепях с большим током, т. е. в цепях, в которых невозможно непосредственное включение измерительных приборов. Ко вторичной обмотке ТТ для измерений подключаются амперметры, токовые обмотки ваттметров, счетчиков и аналогичных приборов. Таким образом, трансформатор тока для измерений обеспечивает:

1) преобразование переменного тока любого значения в переменный, ток, приемлемый для непосредственного измерения с помощью стандартных измерительных приборов;

2) изолирование измерительных приборов, к которым имеет доступ обслуживающий персонал, от цепи высокого напряжения.

Трансформаторы тока для защиты предназначаются для передачи измерительной информации в устройства защиты и управления. Соответственно этому трансформатор тока для защиты обеспечивает:

1) преобразование переменного тока любого значения в переменный ток, приемлемый для питания устройств релейной защиты;

2) изолирование реле, к которым имеет доступ обслуживающий персонал, от цепи высокого напряжения.

Трансформаторы тока в установках высокого напряжения необходимы даже в тех случаях, когда уменьшения тока для измерительных приборов или реле не требуется.

1.2.Классификация ИПТ.

В зависимости от рода тока ИПТ разделяются на ИП переменного и ИП постоянного тока. В работе будут рассматриваться ИПТ переменного тока для установок и сетей с номинальной частотой тока 50 Гц.

По назначению ИПТ разделяются на ИПТ для измерений и ИПТ для защиты. Последние могут предназначаться для работы только в установившихся (статических) режимах либо в установившихся и переходных (динамических) режимах.

В зависимости от вида преобразования ИПТ делятся на преобразователи тока в ток, тока в напряжение (например, трансреакторы, магнитные трансформаторы тока), тока в неэлектрическую величину (например, в световой поток). При этом по способу представления выходной информации ИПТ подразделяются на аналоговые и дискретные.

Одновитковые ТТ (рис. 1) имеют две разновидности: без собственной первичной обмотки; с собственной первичной обмоткой. Одновитковые ТТ, не имеющие собственной первичной обмотки, выполняются встроенными, шинными или разъемными.

Встроенный трансформатор тока 1 представляет собой магнитопровод с намотанной на него вторичной обмоткой. Он не имеет, собственной первичной обмотки. Ее роль выполняет токоведущий стержень проходного изолятора. Этот трансформатор тока не имеет изоляционных элементов между первичной и вторичной обмотками. Их роль выполняет изоляция проходного изолятора.

Рис. 1. Схема трансформатора тока;

______ собственная первичная обмотка ТТ;

----- токоведущий стержень проходного изолятора (шина)В шинном трансформаторе тока роль первичной обмотки выполняют одна или несколько шин распределительного устройства, пропускаемые при монтаже сквозь полость проходного изолятора. Последний изолирует такую первичную обмотку от вторичной.

Многовитковые трансформаторы тока (рис. 1) изготовляются с катушечной первичной обмоткой надеваемой на магнитопровод; с петлевой первичной обмоткой 5, состоящей из нескольких витков; со звеньевой первичной обмоткой, выполненной таким образом, что внутренняя изоляция трансформатора тока конструктивно распределена между первичной и вторичной обмотками, а взаимное расположение обмоток напоминает звенья цепи; с рымовидной первичной обмоткой, выполненной таким образом, что внутренняя изоляция трансформатора тока нанесена в основном только на первичную обмотку, имеющую форму рыма.

1.3. Основные параметры и характеристики трансформатора тока. Основными параметрами и характеристиками трансформатора тока в соответствии с ГОСТ 7746—78 «Трансформаторы тока. Общие технические требования» являются:

1. Номинальное напряжение — действующее значение линейного напряжения, при котором предназначен работать ТТ, указываемое в паспортной таблице трансформатора тока. Для отечественных ТТ принята следующая шкала номинальных напряжений, кВ:

0,66; 6; 10; 16; 20; 24; 27; 35; 110; 150; 220; 330; 500; 750; 1150

2. Номинальный первичный ток I1H - указываемый в паспортной таблице ТТ ток, проходящий по первичной обмотке, при котором предусмотрена продолжительная работа ТТ. Для отечественных ТТ принята следующая шкала номинальных первичных токов:

1; 5; 10; 15; 20; 30; 40; 50; 75; 80; 400; 150; 200; 300; 400; 500; 600; 750; 800; 1000; 1200; 1500; 2000; 3000; 4000; 5000; 6000; 8000; 10000; 12000;

14 000; 16 000; 18 000; 20 000; 25 000; 28 000; 32 000; 35 000; 40 000.

В трансформаторах тока, предназначенных для комплектования турбо- и гидрогенераторов, значения номинального тока свыше 10 000 А могут отличаться от приведенных в данной шкале значений.

Трансформаторы тока, рассчитанные на номинальный первичный ток 15; 30; 75; 150; 300; 600; 750; 1200; 1500; 3000 и 6000 А, должны допускать неограниченно длительное время наибольший рабочий первичный ток, равный соответственно 16; 32; 80; 160; 320; 630; 800; 1250; 1600; 3200 и 6300 А. В остальных случаях наибольший первичный ток равен номинальному первичному току.

3. Номинальный вторичный ток I2H — указываемый в паспортной таблице ТТ ток, проходящий по вторичной обмотке. Номинальный вторичный ток принимается равным 1 или 5 А, причем ток 1 А допускается только для ТТ с номинальным первичным током до 4000 А. По согласованию с заказчиком допускается изготовление ТТ с номинальным вторичным током 2 или 2,5 А.

4. Вторичная нагрузка ТТ z2H соответствует полному сопротивлению его внешней вторичной цепи, выраженному в Омах, с указанием коэффициента мощности. Вторичная нагрузка может также характеризоваться полной мощностью в вольт-амперах, потребляемой ею при данном коэффициенте мощности и номинальном вторичном токе.

Вторичная нагрузка с коэффициентом мощности cos(φ2) = 0,8, при которой гарантируется установленный класс точности ТТ или предельная кратность первичного тока относительно его номинального значения, называется номинальной вторичной нагрузкой ТТ z2H. ном

Для отечественных трансформаторов тока установлены следующие значения номинальной вторичной нагрузки S2H.ном выраженной в вольт-амперах, при коэффициенте мощности cos(φ2) = 0,8:

1; 2; 2,5; 3; 5; 7,5; 10; 15; 20; 25; 30; 40; 50; 60; 75; 90; 100; 120.

Соответствующие значения номинальной вторичной нагрузки (в Омах) определяются выражением:

z2H. ном = S2H. ном / I22H

5. Коэффициент трансформации ТТ равен отношению первичного тока ко вторичному току.

В расчетах трансформаторов тока применяются две величины: действительный коэффициент трансформации n и номинальный коэффициент трансформации nH. Под действительным коэффициентом трансформации понимается отношение действительного первичного тока к действительному вторичному току. Под номинальным коэффициентом трансформации nH понимается отношение номинального первичного тока к номинальному вторичному току.

6. Стойкость ТТ к механическим и тепловым воздействиям характеризуется током электродинамической стойкости и током термической стойкости.

Ток электродинамической стойкости Iд равен наибольшей амплитуде тока короткого замыкания за все время его протекания, которую ТТ выдерживает без повреждений, препятствующих его дальнейшей исправной работе. Ток Iд характеризует способность ТТ противостоять механическим (электродинамическим) воздействиям тока короткого замыкания. Электродинамическая стойкость может характеризоваться также кратностью Kд, представляющей собой отношение тока электродинамической стойкости к амплитуде номинального первичного тока. Требования электродинамической стойкости не распространяются на шинные, встроенные и разъемные ТТ.

Термическая стойкость может характеризоваться кратностью Kт тока термической стойкости, представляющей собой отношение тока термической стойкости к действующему значению номинального первичного тока.

В соответствии с ГОСТ 7746—78 для отечественных ТТ установлены следующие токи термической стойкости:

а) односекундный I1Т или двухсекундный I2т (или кратность их К1T и K2Т по отношению к номинальному первичному току) для трансформаторов тока на номинальные напряжения 330 кВ и выше;

б) односекундный I1Т или трехсекундный; I3Т (или кратность их K1T и K3T по отношению к номинальному первичному току) для трансформаторов тока на номинальные напряжения до 220 кВ включительно.

Между токами электродинамической и термической стойкости должны быть следующие соотношения:

для ТТ на номинальные напряжения 330 кВ и выше

IД ≥ 1,8 √2 I1T или IД ≥ 1,8 √2 I2T

для ТТ на номинальные напряжения до 220 кВ

IД ≥ 1,8 √2 I1T или IД ≥ 1,8 √2 I3T

Температура токоведущих частей ТТ при токе термической стойкости не должна превышать: 200 °С для токоведущих частей из алюминия; 250 °С для токоведущих частей из меди и ее сплавов, соприкасающихся с органической изоляцией или маслом, и 300 °С для токоведущих частей из меди и ее сплавов, не соприкасающихся с органической изоляцией или маслом. При определении указанных значений температуры следует исходить из начальных ее значений, соответствующих длительной работе трансформатора тока при номинальном токе.

Значения токов электродинамической и термической стойкости ТТ государственным стандартом не нормируются. Однако они должны соответствовать электродинамической и термической стойкости других аппаратов высокого напряжения, устанавливаемых в одной цепи с трансформатором тока.

1.4. Принципиальная схема трансформатора тока.

Принципиальная схема одноступенчатого электромагнитного трансформатора тока и его схема замещения приведены на рис. 2. Как видно из схемы, основными элементами трансформатора тока участвующими в преобразовании тока, являются первичная 1 и вторичная 2 обмотки, намотанные на один и тот же магнитопровод 3. Первичная обмотка включается последовательно (в рассечку токопровода высокого напряжения 4, т. е. обтекается током линии Ij. Ко вторичной обмотке подключаются измерительные приборы (амперметр, токовая обмотка счетчика) или реле. При работе трансформатора тока вторичная обмотка всегда замкнута на нагрузку.

Рис. 2. Принципиальная схема

трансформатора тока и его схема замещения.Первичную обмотку совместно с цепью высокого напряжения называют первичной цепью, а внешнюю цепь, получающую измерительную информацию от вторичной обмотки трансформатора тока (т. е. нагрузку и соединительные провода), называют вторичной цепью. Цепь, образуемую вторичной обмоткой и присоединенной к ней вторичной цепью, называют ветвью вторичного тока.

ЗАДАНИЕ №2 «Обозначения условные приборов и средств автоматизации в схемах»

Задание: расшифровать условное обозначение прибора.Дано:

Расшифровка:1. Графические обозначения прибора «круг» по ГОСТу 21.404-85 – обозначает прибор, устанавливаемый вне щита (по месту)2. Символ F по ГОСТу 21.404-85–основное обозначение измеряемой величины - расход.3. Символ I по ГОСТу 21.404-85–отображение информации – показания.Вывод: Прибор для измерения расхода показывающий, установленный по месту.

Например: дифманометр (ротаметр), показывающий.Дифманометр - это дифференциальный манометр, прибор для измерения разности (перепада) давлений; применяется также для измерений уровня жидкостей и расхода жидкости, пара или газа по методу перепада давлений.

ЗАДАНИЕ №3 «Расчет функции системы автоматического управления »

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

1. Трансформаторы тока. Под ред. В.В. Афанасьев и.др. М: Энергия 1989

2. Бачурин Н.И. Трансформаторы тока. М.: Энергия, 1964

3. Вовин В.Н. Трансформаторы тока. М.: Энергия, 1966

4. Кибель В.М. Трансформаторы напряжения. М.: Энергия 1975

5. Грановский В.А. Системная метрология: метрологические системы и метрология систем. - СПб.: ГНЦ РФ ЦНИИ "Электроприбор", 1999

6. ГОСТ 21.404-85 АВТОМАТИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ «Обозначения условные приборов и средств автоматизации в схемах».

bukvasha.ru

Реферат : Трансформатор напряжения

Сам. Г.Т.У.

Кафедра «электроснабжения»

Р Е Ф Е Р А Т

«Трансформатор напряжения»

Выполнил:Тимофеев

3-й курс

Принял:

Самара 2003г.

Измерительные трансформаторы. При высоких напряжениях трудно проводить измерения, поскольку высоковольтные приборы дороги и обычно громоздки; их точность подвержена воздействию статического электричества, к тому же они небезопасны. Когда ток превышает 60 А, нелегко обеспечить высокую точность амперметров из-за больших проводов и значительных ошибок, обусловленных паразитным полем концевых выводов. Кроме того, амперметры и катушки тока в высоковольтных цепях опасны для оператора. В измерительных трансформаторах тока и напряжения используются катушки напряжения на 100 В и катушки тока на 5 А. Вторичные обмотки должны быть заземлены. Если шкалы приборов не откалиброваны в коэффициентах трансформации, то показания надо умножать на соответствующий коэффициент трансформации.

Общее описание измерительных трансформаторов тока, напряжения и комбинированных трансформаторов от 72,5 КВ до 800 КВ

Для внешней изоляции измерительных трансформаторов используется высококачественная керамика. Внутренняя изоляция - кабельная бумага, пропитанная маслом в вакуумоме.

БУМАЖНО-МАСЛЯНАЯ ИЗОЛЯЦИЯ (внутренняя изоляция) В большинстве случаев бумага наносится механически. Специальные технические приемы, разработанные фирмой Ритц, гарантируют равномерную бумажную изоляцию высокой плотности. Ступенчатая изоляция с экранированием и защита краев кольцевыми электродами сложного профиля, оптимизированными на ЭВМ, осуществляют равномерное распределение электрического поля вдоль изолятора, между деталями с потенциалом высокого напряжения и потенциалом земли. В защите от волн перенапряжения нет необходимости.

Используемое в изоляции масло без присадки. Используется чистое минеральное масло, с великолепной выносливостью и газопоглащающими характеристиками. Масло соответствует требованиям стандарта МЭК 296 и не содержит полихлоридный бифенил (РСВ). Пробка для взятия масла встроена в цоколь или в бак трансформатора.

Контролируемые вакуумные и температурные процессы удаляют воду и газ из бумажной изоляции и масла. После последовательного процесса пропитывания создается высококачественный диэлектрик.

ИЗОЛЯТОР (внешняя изоляция) Внешняя изоляция состоит из высококачественной керамики, с окисью алюминия, коричневого или серого цвета, в соответствии со стандартом RAL 8016 или ANSI 70, керамический материал такой как С 120, в соответствии со стандартом МЭК 672. Используемые стандартные длины пути утечки соответствуют таблицам. По запросу возможны большие длины пути утечки. Фланцы изолятора изготовлены из горячеоцинкованого ковкого чугуна и подсоеденены к изолятору с помощью портланд-цемента.

КОРПУС Бак измерительных трансформаторов тока и напряжения состоит из нержавеющего алюминиевого сплава. Окрашивающие покрытия от ржавения излишни.

ИСПЫТАНИЯ НА ГЕРМЕТИЧНОСТЬ Бак измерительных трансформаторов тока регулярно проверяется на герметичность. В данном случае используется процесс обнаружения утечки гелия чувствительным датчиком.

УПЛОТНЕНИЯ Ритц использует только кольцевое уплотнение без стыков в хорошо обработанных желобах.

ГЕРМЕТИЗАЦИЯ ТРАНСФОРМАТОРА Комплект первичной и вторичных обмоток с изоляцией герметично уплотнен. Изменение объема масла, вызванные изменениями температуры, компенсируются за счет одной или нескольких металлических диафрагм, их колличество определяется в зависимости от объема масла, трансформатора. Металлические диафрагмы изготовлены из нержавеющей стали. Привод масла в трансформаторе осуществляется с помощью трубки. Перемещения маслорасширителя регистрируется маслоуказателем, который виден через окошко, расположенное в верхней части трансформатора.

ЗАЖИМЫ ПЕРВИЧНОЙ ОБМОТКИ Стандартные версии зажимов первичной обмотки представляют собой плоские контактные площадки из аллюминия с 4,6,8 или более отверстиями при номинальных токах до 5000 А. При необходимости могут быть изготовлены простые или двойные круглые зажимы, сделанные из меди с никелевым покрытием, например, диаметром 30 мм и длиной 130мм Возможны и другие требования заказчика.

КОРОБКА С ЗАЖИМОМИ ВТОРИЧНЫХ ОБМОТОК Коробка зажимов очень пространственна. Съемная пластина для кабельных спальников в нижней части коробки зажимов позволяет установить кабельные трубопроводы по желанию. Вид защиты - ІР 54, в соответствии со стандартом МЭК 529

ТАБЛИЧКА С ТЕХНИЧЕСКИМИ ДАННЫМИ каждый трансформатор снабжен алюминиевой анодированной погодоустойчивой пластиной с нанесенными на нее техническими данными.

ЗАЗЕМЛЕНИЕ Каждый измерительный трансформатор снабжен двумя заземляющими контактными площадками с двумя или четырьмя отверстиями диаметром 14мм. Они расположены на цоколе или баке трансформатора.

Измерительный трансформатор напряжения

КОНСТРУКЦИЯ измерительный трансформатор напряжения с баком и опорным изолятором. До Um=30kB первичная и вторичные обмотки и шихтованный магнитопровод без стыков расположены в цокольном, заземленном баке, сделанном из аллюминия (одноступенчатый тип)/ Четыре ножки с монтажными отверстиями и коробка зажимов (также сделанная из алюминия) расположена на баке. На напряжения Um > 300kB имеются две первичные обмотки на совместном магнитопроводе, в баке на половине потенциала высокого напряжения между двумя изоляторами (двухступенчатый тип). Ножки цоколя изготовлены из оцинкованной стали.

ПЕРВИЧНАЯ ОБМОТКА Первичная обмотка сделана из высококачественной проволоки с двойным эмалевым покрытием (Cu LL) и с дополнительным пластмассовым покрытием, устойчивым к высоким температурам (ОС). В течении процеса намотки электрический датчик контролирует качество изоляции проволок.

НЕЙТРАЛЬНЫЙ ВЫВОД конец первичной обмотки выведен в коробку зажимов. Вывод изолирован от потенциала земли с целью выстоять испытание на напряжение промышленной частоты при 3 кВ (1 мин), в соответствии со стандартом МЭК. По необходимости изоляция может быть увеличена, с целью выстоять испытание на напряжение промышленной частоты при 19кВ (1 мин), в соответствии со стандартами ANSI/CSA

ЗАЩИТА ОТ РАЗРЫВА Оптимизированная, хорошо испытанная изоляция и соответствующие конструктивные характеристики сохраняют высококачественный диэлектрик более чем на 50 лет. Для защиты керамики от разрыва предприняты следующие дополнительные меры ( в случае повреждения внутренней изоляции, например, в случае удара молнии:

До Um=300кВ узел первичной и вторичных обмоток находится под изолятором, в баке, сделанном из алюминия.
Потенциальное соединение, устойчивое к току короткого замыкания, между зажимом первичной обмотки имежду заземлениямимагнитопровода у подножия трансформатора
Селективный, плавкий предохранитель на каждую вторичную обмотку. Такой предохранитель реагирует в случае короткого замыкания между зажимами вторичных обмоток
Разрывная диафрагма во фланце маслорасширителя
При необходимости может быть установлен комбанарованный изолятор, состоящий из эпоксидной трубы с волокнистым наполнителем и силиконовых юбок, вместо керамического изолятора.

МОЩНОСТЬ И КЛАСС ТОЧНОСТИ Трансформаторы напряжения выпускаются в соответствии с модульной системой. Обычно это соответствует всем требованиям по изменению и защите до трех обмоток и отдельной обмотки напряжения нулевой последовательности, по требованию. В случае несколких обмоток: они влияют друг на друга, что зависит от нагрузки. Поэтому максимальная мощность класса точности всегда понимается как сумма мощности всех измерительных и защитных обмоток, за исключением обмотки напряжения нулевой последовательности. При частоте 50 Гц следующие суммарные мощности служат в качестве указателя для стандартных версий:

класс точности	максимальная нагрузка
0,10,20,51	75...100VA200...300VA400...600VA800...1200VA

ВТОРИЧНАЯ ПРЕДЕЛЬНАЯ МОЩНОСТЬ ТЕРМИЧЕСКОЙ УСТОЙЧИВОСТИ от 2000ВА до 4000ВА. При напряжении от Um=72,5КВ до Um=420КВ также возможно обеспечить более высокую мощность, до 10000ВА и более увеличивая бак.

РАЗРЯДКА БАТАРЕИ КОНДЕНСАТОРОВ И ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ Трансформаторы напряжения могут быть использованы как разрядные реакторы. Если это требуется, то необходимо указать емкость и линейное напряжение.

НОРМИРОВАННЫЙ КОЭФФИЦИЕНТ ПОВЫШЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ Возможны все стандартные значения, например 1,5Un для 30сек. или 1,9Un для 8 ч., но также 2,2Un для 8 ч.

РАЗМЕРЫ Размеры определяются Um. Размер бака может меняться с увеличением требований мощности и/или при частотах, меньше чем 50 Гц. Изолятор может быть подобран в соответствии с желанием заказчика, относительно длины пути утечки и изоляционного растояния.

Трансформатор напряжения серии ЗНОМ-110.

Трансформатор напряжения заземляемый, однофазный,

масляный предназначен для подключения измерительных

приборов в сети 110 кВ. По сравнению с аналогичными

трансформаторами имеет значительно меньшую массу,

внутренняя изоляция трансформатора значительно более

эффективно защищена от увлажнения масляным затвором.

ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Номинальное напряжение, кВ	Номинальная мощность в классе, ВА	Удельная длина пути утечки тока, см/кв	Габаритные размеры, мм	Масса, кг
Номинальное напряжение, кВ		Удельная длина пути утечки тока, см/кв	Габаритные размеры, мм	Масса, кг	ВН	НН	0,5	1,0	3,0
110/3		0.13;0,1	400	600	1200	2,25	650х450х1000	350

ТРАНСФОРМАТОРЫ НАПРЯЖЕНИЯ серии НАМИ

Трансформаторы напряжения трехфазные, масляные, антирезонансные предназначены для выработки сигнала измерительной информации для электрических приборов, цепей учета, автоматики, релейной защиты и сигнализации в сетях с изолированной или заземленной через дугогасящий реактор нейтралью.

Они устойчивы к феррорезонансу и однофазным замыканиям сети на землю через перемежающуюся дугу. Выдерживают все виды однофазных замыканий сети на землю без ограничения длительности замыкания. Класс точности трансформаторов: 0,2; 0,5; 1,0; 3,0 в зависимости от нагрузки вторичных обмоток. Схема соединения обмоток эквивалентна схеме У / У / П / звезда с нулем/звезда с нулем/разомкнутый треугольник/. С 1997 года трансформаторы выпускаются модернизированные с улучшенными весовыми и габаритными характеристиками с более рациональным расположением вводов высокого напряжения.

Сертификат соответствия РОСС RU. 01MX.B00010

ТРАНСФОРМАТОРЫ НАПРЯЖЕНИЯ серии НАМИ-35

Трансформатор напряжения трехфазный, масляный, антирезонансный. Предназначен для питания измерительных цепей, цепей автоматики, телемеханики и релейной защиты о электрических сетях напряжением 35 кВ с любым режимом заземления нейтрали. Трансформатор устойчив к феррорезонансу и однофазным замыканиям сети на землю через перемежающуюся дугу. Выдерживают без повреждения все виды однофазных замыканий сети на землю без ограничения длительности замыкания. Электрическая схема соединения обмоток эквивалентно схеме Уo /Уo /П /звезда с нулем/звезда с нулем/ разомкнутый треугольник/.

Трансформатор тремя фазными вводами 35 кВ подключается к фазам А, В и С высоковольтной сети. Нейтральный вывод первичной обмотки Х заземляется. Один трансформатор НАМИ-35 заменяет группу, состоящую из трех трансформаторов ЗНОМ-35.

ТРАНСФОРМАТОРЫ серии НOМ

Трансформаторы напряжения однофазные масляные. Предназначены для выработки сигнала измерительной информации для электрических и измерительных приборов, о цепях защиты и сигнализации в сетях с компенсированной и заземленной нейтралью. Класс точности 0, 5; 1, 0.

ТРАНСФОРМАТОРЫ серии OМ

Однофазные масляные двухобмоточные трансформаторы мощностью от 1, 25 до 10 кВА предназначены для питания цепей сигнализации и блокировки на железнодорожном транспорте.

Трансформаторы мощностью 1, 25 кВА класса напряжения 6 10 кВ предназначены для установки на опо рах ЛЭП. Трансформаторы мощностью 4-10 кВА классов напряжения 6-10 кВ предназначены для установки в шкафах блочно-комплектных устройств. Трансформаторы мощностью 10 кВА класса напряжения 35 кВ предназначены для питания однофазных потребителей от контактной линии электрифицированных железных дорог на переменном токе. Регулирование напряжения осуществляется путем переключения на стороне НН.

topref.ru

Измерительные трансформаторы напряжения

Министерство высшего профессионального образования.

Самарский Государственный Технический Университет.

Кафедра: «ЭПП»

Реферат

по предмету ПЭЭ

Измерительные трансформаторы напряжения

Работу выполнил:

студент III-ЭТ-10

Ломакин С. В.Проверил:

ДашковВ. М.

Самара 2003г.

а)Общие сведения и схемы соединения

Трансформатор напряжения предназначен для понижения высокого напряжения до стандартного значения 100 или 100/3 В и для отделения цепей измерения и релейной защиты от первичных цепей высокого напряжения. Схема включения однофазного трансформатора напряжения показана на рис. 1; первичная обмотка включена на напряжение сети U1, а ко вторичной обмотке (напряжение U2) присоединены параллельно катушке измерительных приборов и реле. Для безопасности обслуживания один выход вторичной обмотки заземлен. ТН в отличие от трансформатора тока работает в режиме, близкому к ХХ, т.к. сопротивление параллельных катушек приборов и реле большое, а ток, потребляемый ими, не велик.

Рис.1 Схема включения трансформатора напряжения :

первичная обмотка;
магнитопровод;
вторичная обмотка;

Номинальный коэффициент трансформации определяется следующим выражением:

где U1ном , U2ном – номинальные первичное и вторичное напряжение соответственно.

Рассеяние магнитного потока и потери в сердечнике приводят к погрешности измерения

100

Так же как и трансформаторах тока , вектор вторичного напряжения сдвинут относительно вектора первичного напряжения не точно на угол 1800. Это определяет угловую погрешность.

В зависимости от номинальной погрешности различают классы точности 0,2; 0,5; 1; 3.

Погрешность зависит от конструкции магнитопровода, магнитной проницаемости стали и от cos  вторичной нагрузки. В конструкции трансформаторов напряжения предусматривается компенсация погрешности по напряжению путем некоторого уменьшения числа витков первичной обмотки, а также компенсация угловой погрешности за счет специальных компенсирующих обмоток.

Суммарное потребление обмоток измерительных приборов и реле,

подключенных ко вторичной обмотке ТН, не должно превышать номинальную мощность ТН, т.к. в противном случае это приведет к увеличению погрешностей.

В зависимости от назначения могут применятся ТН с различными схемами соединения обмоток. Для измерения трех междуфазных напряжений можно использовать два однофазных двухобмоточных трансформатора НОМ, НОС, НОЛ, соединенных по схеме открытого треугольника ( рис. 2, а), а также трехфазный двухобмоточный трансформатор НТМК, обмотки которого соединены в звезду (рис.2,б). Для измерения напряжения относительно земли могут применяться 3 однофазных трансформатора, соединенных по схеме Y0/Y0, или трехфазный трехобмоточный трансформатор НТМИ (рис.2, в). В последнем случае обмотка, соединенная в звезду, используется для присоединения измерительных приборов, а к обмотке, соединенной в разомкнутый треугольник, присоединяется реле защиты от замыканий на землю. Таким же образом в трехфазную группу соединяются однофазные трехобмоточные трансформаторы типа ЗНОМ и каскадные трансформаторы НКФ.

Рис. 2. Схемы соединения обмоток трансформаторов напряжения.

б) Конструкции трансформаторов напряжения

По конструкции различают трехфазные и однофазные трансформаторы. Трехфазные трансформаторы напряжения применяются при напряжении до 18 кВ, однофазные – на любые напряжения. По типу изоляции трансформаторы могут быть сухими, масляными и с литой изоляцией.

Обмотки сухих трансформаторов выполняются проводом ПЭЛ а изоляцией между обмотками служит элетрокартон. Такие трансформаторы применяются в установках до 1000 В (НОС-0,5- трансформатор напряжения однофазный, сухой, на 0,5 кВ).

Трансформаторы напряжения с масляной изоляцией применяются на напряжение 6-1150 кВ закрытых и открытых РУ. В таких трансформаторах обмотки и магнитопровод залиты маслом, которое служит для изоляции и охлаждения. Следует отличать однофазные двухобмоточные трансформаторы НОМ-6, НОМ-10, НОМ-15, НОМ-35 от однофазных трехобмоточных ЗНОМ-15, ЗНОМ-20, ЗНОМ-35.

Схема обмоток первых показана на рис.3,а.Такие трансформаторы имеют два ввода ВН и два ввода НН, их можно соединить по схемам открытого треугольника, звезды, треугольника. У трансформаторов второго типа (рис.3,б) один конец обмотки ВН заземлен, единственный ввод ВН расположен на крышке, а вводы НН – на боковой стенке. Обмотка ВН рассчитана на фазное напряжение, основная обмотка НН – на100/3 В, дополнительная обмотка – на 100/3 В. Такие трансформаторы называются заземляемыми и соединяются по схеме, показанной на рис. 2,в.

Рис.3. Трансформаторы напряжения однофазные масляные: а- НОМ-35; б- ЗНОМ-35; 1- ввод ВН; 2- коробка вводов НН; 3- бак.

Рис. 4. Установка трансформатора напряжения ЗНОМ-20 в комплектном токопроводе.

Трансформаторы типов ЗНОМ-15, ЗНОМ-20, ЗНОМ-24 устанавливаются в комплектных шинопроводах мощных генераторов.Для уменьшения потерь от намагничивания их баки выполняются из немагнитний стали.

На рисунке 3 показана установка такого трансформатора в комплектном токопроводе. Трансформатор с помощью ножевого контакта 3, расположенного на вводеВН, присоединяется к пружинящим контактам, закреплённым на токопроводе1, закрытом экраном 2. К патрубку 5 со смотровыми люками 4 болтами 6 прикреплена крышка трансформатора. Таким образом, ввод ВН трансформатора находится в закрытом отростке экрана токопровода. Зажимы обмоток НН выведены на боковую стенку бака и закрываются отдельным кожухом.

Трехфазные масляные трансформаторы типа НТМИ имеют пятистержневой магнитопровод и три обмотки, соединенные по схеме, показанной на рисунке 2, в. Такие трансформаторы предназначены для присоединения приборов контроля изоляции.

Все шире применяются трансформаторы напряжения с литой изоляцией. Заземляемые трансформаторы напряжения ЗНОЛ-06 имеют пять исполнений по номинальному напряжению: 6, 10,15, 20 и 24 кВ. Магнитопровод в них ленточный, разрезной, С-образный, что позволило увеличить класс точности до 0,2. Такие трансформаторы имеют небольшую массу, могут устанавливаться в любом положении, пожаробезопасны. Трансформаторы ЗНОЛ-06 предназначены для установки в КРУ и комплектных токопроводах вместо масляных трансформаторов НТМИ и ЗНОМ, а трансформаторы серии НОЛ.08 – для замены НОМ-6 и НОМ-10.

На рис. 5. показан однофазный двухобмоточный трансформатор с незаземленными выводами типа НОЛ.08-6 на 6 кВ. Трансформатор представляет собой литой блок, в который залиты обмотки и магнитопровод. Выводы первичной обмотки А,Х, выводы вторичной обмотки расположены Рис. 5. Трансформатор напряжения на переднем торце трансформатора НОЛ.08-6.

и закрыты крышкой.

В установках 110 кВ и выше применяются трансформаторы напряжения каскадного типа НКФ. В этих трансформаторах обмотка ВН равномерно распределяется по нескольким магнитопрводам, благодаря чему облегчается ее изоляция. Трансформатор НКФ-110 (рис.6) имеет двухстержневой магнитопровод, на каждом стержне которого расположена обмотка ВН, рассчитанные на Uф/2.

Т.к. общая точка обмотки ВН соединена с магнитопроводом, то он по отношению к земле находится под потенциалом Uф/2. Обмотки ВН изолируются от магнитопровода также на Uф/2. Обмотки НН (основная и дополнительная) намотаны на нижнем стержне магнитопровода. Для равномерного распоределения нагрузки по обмоткам ВН служит обмотка связи П. Такой блок, состоящий из магнитопровода и обмоток, помещается в фарфоровую рубашку и заливается маслом. Трансформаторы напряжения (TV) на 220 кВ состоят из двух блоков, установленных один над другим, т.е. имеют два магнитопровода и четыре ступени каскадной обмотки ВН с изоляцией на Uф/4. Трансформаторы напряжения НКФ-330 и НКФ-500 соответственно имеют четыре блока, т.е. 6 и 8 ступеней обмотки ВН. Чем больше каскадов обмотки, тем больше их активное и реактивное сопротивление, возрастают погрешности и поэтому трансформаторы НКФ 330 и НКФ-500 выпускаются только в классах точности 1 и 3. Кроме того, чем выше напряжение тем сложнее конструкция трансформаторов напряжения, поэтому в установках 500 кВ и выше применяются трансформаторные устройства с емкостным отбором мощности, присоединенные к конденсаторам высокочастотной связи С1 с помощью конденсатора отбора мощности С2 (рис.6). Напряжение, снимаемое с С2 (10-15 кВ), подается на трансформатор TV, имеющий две вторичные обмотки, которые соединяются по такой же схеме, как и у трансформаторов НКФ или ЗНОМ. Для увеличения точности работы в цепь его первичной обмотки включен дроссель L, с помощью которого контур отбора напряжения настраивается в резонанс с конденсатором С2. Дроссель L и трансформатор TV встраиваются в общий бак и заливаются маслом. Заградитель ЗВ не пропускает токи высокой частоты в трансформатор напряжения. Фильтр присоединения Z предназначен для подключения высокочастотных постов защиты, Такое устройство получило название емкостного трансформатора напряжения НДЕ. На рис 6,б показана установка НДЕ-500-72.

При надлежащем выборе всех элементов и настройке схемы устройство НДЕ может быть выполнено на класс точности 0,5 и выше. Для установок 750 и 1150 кВ применяется трансформаторы НДЕ-750 и НДЕ-1150.

Рис. 6 трансформатор напряжения НДЕ:

а) схема

б) установка НДЕ-500-72:

делитель
разъединитель
трансформатор напряжения и дроссель
заградитель высокочастотный
разрядник
привод

в) Выбор трансформаторов напряжения

Трансформаторы напряжения выбираются:

по напряжению установки

Uуст Uном;

по конструкции и схеме соединения обмоток;

по классу точности;

по вторичной нагрузке

S2 Sном,

где Sном- номинальная мощность в выбранном классе точности, при этом следует иметь в виду, что для однофазных трансформаторов, соединенных в звезду, следует взять суммарную мощность всех трех фаз, а для соединенных по схеме открытого треугольника - удвоенную мощность одного трансформатора;

S2 - нагрузка всех измерительных приборов и реле, присоединенных к трансформатору напряжения, ВА.

Для упрощения расчетов нагрузку можно не разделять по фазам, тогда

Если вторичная нагрузка превышает номинальную мощность в выбранном классе точности ,то устанавливают второй трансформатор напряжения и часть приборов присоединяют к нему.

Сечение проводов в цепях трансформаторов напряжения определяются по допустимой потере напряжения. Согласно ПУЭ потеря напряжения от трансформаторов напряжения до расчетных счетчиков должна быть не более 1.5% при нормальной нагрузке.

www.coolreferat.com

Изучение устройства и принцип действия трансформаторов тока и напряжения - реферат

Практическаяработа № 5Тема: Изучение устройстваи принцип действия трансформаторов тока и напряжения.Цель: Изучитьтрансформаторы тока и напряжения.Трансформаторы тока (ТТ)предназначены для измерения тока и питания схем защиты, а также дляизолирования цепей измерения и защиты от высокого напряжения. Они выполняютсякак для внутренней, так и для внешней установки на всю шкалу токов инапряжений.Трансформатор тока имеетдве обмотки. Первичная обмотка (рис. 12-1) включается последовательно визмеряемую цепь. Ток этой обмотки и есть измеряемый ток. Вторичная обмотка 2должна быть обязательно замкнута на нагрузку (на измерительный прибор, цепьзашиты и т. д.), сопротивление которой не превосходит определенного значения.Разомкнутое состояние вторичной обмотки является аварийным режимом.Так как ток первичнойобмотки не изменяется при разрыве цепи вторичной обмотки, то на вторичнойобмотке возбуждается очень высокое напряжение, которое может привести к пробоюизоляции. Для безопасности работы в случае повреждения изоляции между первичнойи вторичной обмотками вторичная обмотка должна быть, кроме тою, обязательнозаземлена.Основными параметрами ТТявляются следующие.Номинальное напряжение— линейноенапряжение системы, в которой трансформатор должен работать. Это — напряжение,на которое рассчитана изоляция первичной обмотки.Номинальный первичныйи вторичный ток — ток,который трансформатор может пропускать длительно не перегреваясь. Номинальныйток вторичной обмотки стандартизован и может быть 5 или 1 А. Вторичных обмотокможет быть несколько с разными номинальными токами.Номинальныйкоэффициент трансформации — отношение номинального первичною тока к номинальному вторичному току: К{= /, ном/12ном. Номинальная нагрузкатрансформатора — этосопротивление нагрузки в омах, при котором трансформатор работает в своемклассе. Иногда этот термин заменяется номинальной мощностью в вольт-амперах.Класс точности. Вследствие потерь в трансформаторереальный коэффициент трансформации не равен номинальному. Различают погрешностьтоковую и угловую, Токовая погрешность в процентах определяется выражением/>В зависимости от значениятоковой погрешности различают классы точности (0,5; I). Класс точности говорит о погрешности по току приноминальных условиях.В идеальномтрансформаторе вторичный ток сдвинут по фазе относительно первичного на 180°. Вреальном трансформаторе этот угол отличается от 180П. Погрешность поуглу измеряется в минутах.Номинальная предельнаякратность. Сувеличением первичного тока выше номинального значения погрешность ТТ сначалауменьшается, затем по мере насыщения магнитопровода увеличивается. ТТ являетсяодним из основных звеньев систем защиты. При токах короткого замыканияпогрешность может быть такой, что нормальная работа защиты не будетобеспечиваться. Поэтому для ТТ указывается предельная кратность тока первичнойобмотки по отношению к номинальному току, при которой полная погрешность непревышает 5 или 10% (разные классы), и в пределах этой погрешностипроектируется нормальная работа зашиты.Термическая стойкость — отношение предельно допустимоготока, который трансформатор может выдержать без повреждений в течениенормированного времени, к номинальному первичному току при номинальнойвторичной нагрузке и нормированной температуре окружающей среды, с учетомпредварительного нагрева ТТ номинальным током.Динамическая стойкость— отношениеамплитудного значения предельного сквозного тока короткого замыкания,выдерживаемого трансформатором без механических повреждений, к амплитудномузначению номинального первичного тока.Конструкции ТТ.Конструкции трансформаторов тока весьма разнообразны. При этом они состоят иззамкнутого магнитопровода с соответствующими обмотками и корпуса. Магнитолроводможет быть прямоугольный шихтованный или тороидальный, навитый из ленты.Трансформатор может иметь несколько магнитопроводов 2 (рис. 12-2, а). Принапряжениях до 35 кВ магнитопровод может служить опорой трансформатора.Вторичные обмотки 3 всегда многовитковые. Первичная обмотка 4 можетбыть многовитковой (обычно на токи до 400 А) или одновитковой на токи от 600 Аи выше. В последнем случае витком служит шина или стержень, проходящие черезокно магнитопровода (проходной ТТ — рис. 12-2,6). Этим же витком может служитьшина распределительного устройства, пропускаемая через то же окнотрансформатора (шинный ТТ — рис. 12-2, в).Обмотки могут выполнятьсяиз изолированного или голого медного провода. Для напряжений до 35 кВ широкоераспространение получила изоляция первичной обмотки от вторичной и отзаземленных деталей литым компаундом на основе эпоксидной смолы. Литойизоляционный корпус I(рис.12-2, а) защищает первичную и вторичную обмотки от возможных механическихповреждений и проникновения влаги./>Рис. 12-1. Схемы включения трансформатора тока(ТТ) и трансформатора напряжения — однофазного (ТН) и трехфазного (ЗТН)/>ТТ может выполняться сдвумя магнитопроволами, как это показано на рис. 12-2, в. Первичные обмоткиздесь всегда соединены последовательно, а вторичные можно соединитьпоследовательно или параллельно. При последовательном соединении вторичныхобмоток коэффициент трансформации не изменяется, здесь суммируются вторичныеЭДС, что позволяет соответственно увеличить сопротивление нагрузки. Припараллельном соединении вторичных обмоток суммируется ток, т. е. соответственноменяется коэффициент трансформации.На напряжения 35 кВ ивыше для открытых установок применяются ТТ с масляной изоляцией. В СССРнаибольшее распространение получили опорные ТТ «восьмерочного» типа (рис. 12-3,а).Первичная обмотка 3 и комплект магнитопроводов со вторичнымиобмотками имеют вид двух колец, сцепленных как звенья цепи. Обмотки изолированыкабельной бумагой. Первичная обмотка выполняется из двух одинаковых секций,соединяемых переключателем последовательно или параллельно, благодаря чемутрансформатор имеет два номинальных первичных тока, находящихся в отношении I: 2. Переключения осуществляютсяпосле отключения первичной обмотки ТТ от сети.Обмотки размешаются вфарфоровой покрышке 7 (рис. 12-3,6), заполненной маслом и имеющеймаслоуказатель 6 и дыхательный клапан 5. Покрышка вместе с обмотками крепитсяк стальному основанию Я. Выводы первичной обмотки 4 расположены вверхней части покрышки, выводы вторичной обмотки — в клемной коробке 9 находящейсяв основании.С ростом номинальногонапряжения стоимость ТТ возрастает примерно пропорционально квадрату напряженияв основном за счет изоляции. Поэтому при напряжении U> 220 кВ применяют каскадную схемувключения ТТ. Например, на напряжение 500 кВ используют два блока на напряжениепо 250 кВ, каждый из которых выполнен аналогично ТТ, изображенному на рис.12-3. Вторичная обмотка первого ТТ питает первичную обмотку второго ТТ.Стоимость возрастает в два раза, а не в четыре.

2dip.su

<<	<	Ноябрь 2013			>	>>
Пн	Вт	Ср	Чт	Пт	Сб	Вс
				1	2	3
4	5	6	7	8	9	10
11	12	13	14	15	16	17
18	19	20	21	22	23	24
25	26	27	28	29	30

Изучение устройства и принцип действия трансформаторов тока и напряжения. Трансформаторы тока и трансформаторы напряжения реферат