Измерительные трансформаторы

Измерительные трансформаторы используются для преобразования тока (трансформаторы тока – ТТ) или напряжения (трансформаторы напряжения – ТН) до величин, удобных для измерения.

Мощности их сравнительно малы, так как ТТ – работают в режиме КЗ, а ТН – в режиме ХХ. Эти режимы работы и требования малых погрешностей определяют особенности расчета и конструирования измерительных трансформаторов.

Трансформаторы тока используются в авиационном оборудовании для измерения токов или получения сигналов, пропорциональных токам в системах регулирования и защиты электроэнергетических систем.

У трансформаторов тока первичная обмотка состоит из одного или нескольких витков (рисунок 12а), включаемых последовательно в цепь измеряемого тока. Вторичная обмотка выполняется с большим числом витков и нагружается небольшим сопротивлением нагрузки (обмотка амперметра, устройство автоматики с относительно малым сопротивлением).

Схема замещения ТТ представлена на рисунке 12б.

Рисунок 12 – Электрическая схема и схема замещения трансформатора тока соответственно

Из рисунка 12б легко определяется зависимость тока от :

где - сопротивление контура намагничивания;

, , - приведенные ток и сопротивления вторичной цепи.

Из уравнения видно, что при (магнитная цепь не насыщена) ток прямопропорционален току и чем , тем справедливее равенство , ( - коэффициент трансформации), и тем меньше фазовая погрешность между токами и , которая имеет важное значение в системах регулирования и защиты. Поэтому в трансформаторах тока, для увеличения сопротивления контура намагничивания , сердечник выполняют из стали с хорошей проводимостью, а магнитная индукция при выбирается в пределах 0,08 – 0,1 Тл.

Вторичная обмотка трансформатора ТТ всегда замкнута, в противном случае индукция в сердечнике увеличится до 1,4 – 1,8 Тл, что вызовет перегрев стали и образуется пикообразное перенапряжение вторичной обмотки.

Трансформаторы напряжения используются в схемах управления и регулирования напряжения источников электроэнергии для получения сигналов, пропорциональных напряжению. ТН работают в режиме близкому к режиму ХХ, так как сопротивление велико.

Погрешность измерения напряжения

в соответствии с классами точности 0,5;1;3 не должна превышать значения 0,5; 1 и 3 %. При этом угловая погрешность, выраженная в минутах, должна быть в пределах ; и для класса 3 – не нормируется.