Лекция 11. Раздел 3. Тема 3.4 (1 час) Измерительные трансформаторы. План

1. Трансформаторы тока.

2. Принцип действия, конструкции, марки.

3. Векторные диаграммы, классы точности.

Трансформатор тока

Трансформатор тока предназначен для уменьшения первичного тока до значений, наиболее удобных для измерительных приборов и реле, а также для отделения цепей измерения и защиты от первичных цепей высокого напряжения.

Рис. 4.51. Схема включения трансформатора тока:

1 – первичная обмотка; 2 – магнитопровод; 3 – вторичная обмотка

Рис. 4.52. Маломасляные измерительные трансформаторы тока типа IMB (ABB):

1  газовая подушка; 2  крышка отверстия для заливки масла (не показано); 3  кварцевый песок; 4  токопровод с бумажной изоляцией; 5  сердечники/вторичные обмотки; 6  коробка вторичных выводов; 7  емкостной вывод (поставляется под заказ); 8  расширительная система; 9  указатель уровня масла; 10  вывод первичной обмотки; 11  заземляющий вывод

Трансформатор тока имеет замкнутый магнитопровод (рис. 4.51) и две обмотки  первичную 1 и вторичную 3. Первичная обмотка включается последовательно в цепь измеряемого тока I_1, ко вторичной обмотке присоединяются измерительные приборы, обтекаемые током I_2,

Погрешность трансформатора тока зависит от вторичной нагрузки (сопротивление приборов, проводов, контактов) и от кратности первичного тока по отношению к номинальному току. Увеличение нагрузки и кратности тока привалит к увеличению погрешности.

При первичных токах, значительно меньших номинального, погрешность трансформатора тока также возрастает.

Трансформаторы тока класса 0,2 применяются для присоединения точных лабораторных приборов, класса 0,5  для присоединения счетчиков денежного расчета, класса 1  для всех технических измерительных приборов, классов 3 и 10  для релейной защиты.

Кроме рассмотренных классов выпускаются также трансформаторы тока со вторичными обмотками типов Д (для дифференциальной защиты), 3 (для земляной защиты), Р (для прочих релейных защит).

Токовые цепи измерительных приборов и реле имеют малое сопротивление, поэтому трансформатор тока нормально работает в режиме, близком к режиму КЗ. Если разомкнуть вторичную обмотку, магнитный поток в магнитопроводе резко возрастет, так как он будет определяться только МДС первичной обмотки. В этом режиме магнитопровод может нагреться до недопустимой температуры, а на вторичной разомкнутой обмотке появится высокое напряжение, достигающее в некоторых случаях десятков киловольт.

Из-за указанных явлений не разрешается размыкать вторичную обмотку трансформатора тока при протекании тока в первичной обмотке. При необходимости замены измерительного прибора или реле предварительно замыкается накоротко вторичная обмотка трансформатора тока (или щунтируется обмотка реле, прибора).

Трансформаторы тока выбирают:

• по напряжению установки U_уст <= U_ном

• по току I_норм <= I_1ном I_max <= I_1ном

• по конструкции и классу точности

• по электродинамической стойкости