Основные понятия

ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ТРАНСФОРМАТОРЫ НАПРЯЖЕНИЯ

Трансформаторы напряжения служат для преобразования напряжения установки или участка сети в напряжение, удобное для измерения стандартными приборами, питания защиты, автоматики, телемеханики и сигнализации, а также для изоляции приборов и эксплуатирующего их персонала от высокого напряжения.

Схема включения однофазного трансформатора напряжения показана на рис. 5.14, первичная обмотка включена на напряжение сети U1, а ко вторичной обмотке (напряжение U2) присоединены параллельно катушки измерительных приборов и реле.

Для безопасности обслуживания один выход вторичной обмотки заземлен. Трансформатор напряжения в отличие от трансформатора тока работает в режиме, близком к холостому ходу, так как сопротивление параллельных катушек приборов и реле большое, а ток, потребляемый ими, невелик. Номинальный коэффициент трансформации определяется следующим выражением:

Кu= U1ном/U2ном,

где U1ном, U2ном − номинальные первичное и вторичное напряжения, соответственно.

Рассеяние магнитного потока и потери в сердечнике приводят к погрешности измерения.

Так же как и в трансформаторах тока, вектор вторичного напряжения сдвинут относительно вектора первичного напряжения не точно на угол 180°. Это определяет угловую погрешность. В зависимости от номинальной погрешности различают классы точности 0,2; 0,5; 1; 3.

Рис. 5.14. Схема включения трансформатора напряжения: 1 − первичная обмотка; 2 − магнитопровод; 3 − вторичная обмотка

Погрешность зависит от конструкции магнитопровода, магнитной проницаемости стали и от cosφ 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 к вторичной обмотке трансформатора напряжения, не должно превышать номинальную мощность трансформатора напряжения, так как в противном случае это приведет к увеличению погрешностей.

Трансформаторы напряжения подсоединяют к точкам электрической цепи, между которыми необходимо измерить напряжение. Включение трансформаторов напряжения 6−10 кВ производят разъединителями, а защиту электроустановок от их повреждения − предохранителями.

Трансформаторы напряжения выполняют однофазными и трехфазными, двухобмоточными и трехобмоточными, масляными и сухими. К числу сухих относят и трансформаторы с изоляцией из эпоксидных смол.

Масляные трансформаторы напряжения имеют ряд недостатков: необходимость постоянного надзора и периодической замены масла, непригодность к установке в помещениях с повышенной пожарной опасностью и для передвижных установок в условиях бездорожья и тряски; большие габаритные размеры и массу. Трансформаторы напряжения с литой изоляцией из эпоксидных смол лишены указанных недостатков.

Масляные трансформаторы напряжения изготовляют с первичными обмотками на все стандартные напряжения электрических сетей и вторичными на напряжения 100;100/ 3 и 100/3 В. В схемах электроустановок напряжением 6 − 10 кВ используют однофазные (НОЛ-11-06, ЗНОЛ-09), масляные (НОМ-6 и НОМ-10), трехфазные (НТМК-6 и НТМК-10) и трехфазные пятистержневые (НТМИ-6, НТМИ-10) трансформаторы, имеющие специальную обмотку для контроля изоляции. В пятистержневом трансформаторе два дополнительных стержня магнитопровода позволяют замыкаться магнитному потоку нулевой последовательности при однофазных замыканиях на землю в сети. В устройствах до 1000 В применяют трансформаторы НОС-0,5 и НТС-0,5.

Вторичные обмотки (за исключением дополнительной обмотки НТМИ) трансформаторов напряжения заземляют. Схемы включения трансформаторов показаны на рис. 5.15, а −г.

На рис. 5.15, а показана схема включения однофазного трансформатора для из-

мерения напряжения. Схема включения двух однофазных трансформаторов напряжения для питания обмоток счетчиков, ваттметров представлена на рис. 5.15, б. На рис.5.15, в представлена схема включения трехфазного двухобмоточного трансформатора для питания обмоток вольтметров, счетчиков, ваттметров. Схема включения трехфазного трехобмоточного трансформатора напряжения показана на рис. 5.15, г. Такая схема включения позволяет осуществлять питание различных приборов измерения и учета от основной обмотки, а от дополнительных обмоток – приборов контроля изоляции и реле защиты от замыканий на землю.