5. Зробити висновок про придатність вимірювального приладу на точність його показів

6. Скласти звіт в якому мають бути:

   1. Назва роботи

   2. Мета роботи

   3. Технічні дані приладів та обладнання

   4. Схеми

   5. Таблиці вимірювань та обчислень

   6. Розрахункові формули та підрахунки

   7. Висновки

7. Контрольні запитання

   1. Що називається абсолютною похибкою показів приладу?

   2. Що називається зведеною похибкою показів приладу?

   3. Що називається поправкою до показів приладу?

4. Щ о називається варіацією показів?

5. Що називається класом точності приладу?

8. Література

   1. Электрические измерения (с лабораторными работами): Учебник для техникумов / Р.М.Демидова – Панферова, В.Н.Малиновский, В.С.Попов и др.; Под ред. В.Н.Малиновского. – М.: Энергоиздат, 1982. – 392 с.

   2. Гуржій А.М., Поворознюк Н.І. Електричні і радіотехнічні вимірювання: Посіб. для пед. працівників та учнів проф. – техн. навч. закл. – К.: навч. книга, 2002. – 287 с.: іл.

ПЕРЕВІРКА ВИМІРЮВАЛЬНИХ ТРАНСФОРМАТОРІВ СТРУМУ

1. Тема роботи

Перевірка вимірювальних трансформаторів струму

2. Мета роботи

1. Навчитися визначати похибку трансформатора струму методом безпосереднього порівняння його показів з показами зразкового трансформатора струму

2. Визначити залежність похибки коефіцієнта трансформації від опору трансформатора

3. Устаткування, матеріали, посібники

1. Перелік і паспортні дані електровимірювальних приладів та обладнання записати в таблицю 3.1

Таблиця 3.1 – Технічні дані приладів та обладнання

Назва	Тип	Система	Номінальне значення АН	Клас точності γ	Ціна поділки	Примітки

4. Хід роботи

4.1 Теоретичні відомості

Вимірювальний трансформатор складається із двох ізольованих одна від одної котушок, що розташовуються на магнітом, якому замкненому осерді

для забезпечення електричного зв’язку між котушками. Первинна обмотка має число витків w₁, а вторинна – w₂.

К оефіцієнт корисної дії (ККД) трансформатора визначається за формулою 4.1 в %

(4.1)

де Р₁ – потужність на вході трансформатора, Вт;

Р₂ – потужність на виході трансформатора, Вт;

Залежно від співвідношень кількості витків первинної та вторинної обмоток, трансформатори можуть бути:

• підвищуючи w₂> w₁; U₂>U₁; І₂<І₁;

• розділяючи U₂=U₁;

• понижуючи w₁> w₂; U₂<U₁; І₂>І₁;

Залежно від опору навантаження вторинної обмотки, розрізняють три режими роботи вимірювального трансформатора:

• режим холостого ходу (х.х.);

• номінальний режим;

• опір навантаження близький до «0» (коротке замикання);

Первинна обмотка трансформатора струму вмикається у вимірюване коло послідовно. До вторинної обмотки послідовно приєднуються амперметри, послідовні (струмові) обмотки ватметрів, лічильників та інших приладів.

Щоб по показах приладів, ввімкнених у вторинне коло трансформатора, визначити значення вимірюваних величин, треба ці покази помножити на

коефіцієнт трансформації. Для трансформатора струму він визначається за формулою (4.2), в умовних одиницях

К_ТРФ. = І₁/І₂; (4.2)

де І₁ – струм в первинній обмотці трансформатора, А;

І₂ – струм в первинній обмотці трансформатора, А;

Трансформатор струму працює в режимі, близькому до короткого замикання,

б о в його вторинне коло вмикаються прилади з малим внутрішнім опором.

На рисунку 4.1 наведено векторну діаграму трансформатора струму.

І_оw₁

І₁w₁

-І₂w₂

І_оw₁

І_аw₁

Ф_О

І₂R

І_µw₁

І₂z = U₂

І₂х

Е₂

І₂R₂

І₂х₂

І₂w₂

Рисунок 4.1 - Векторна діаграма трансформатора струму

ЕРС Е₂ що наводиться в магнітопроводі у вторинній обмотці потоком Ф_о, отримана в результаті додавання вектора U₂ з векторами І₂R₂ та І₂х₂ напруг на активному опорі вторинної обмотки і його реактивній складовій, обумовленій потоком розсіювання.

Вектор МРС І₁w₁ зсунуто по фазі відносно вектора І₂w₂ майже на 180⁰.

МРС І_Оw₁ складається з реактивної складової І_µw₁, яка безпосередньо створює магнітний потік Ф_О і співпадає з ним по фазі, та активної складової

І _аw₁, яка випереджає Ф₀ на 90^О і визначається втратами на гістерезис і вихровими струмами в магнітопроводі.

Вектор МРС І₁w₁ отримано шляхом додавання вектора МРС І_Оw₁ і повернутого на 180⁰ вектора МРС І₂w₂.

При номінальному режимі роботи трансформатора струму значення І_Оw₁ складає не більше 1% І₁w₁ (І₂w₂).

При достатній потужності кола первинного струму розмикання вторинного кола трансформатора струму викличе значне збільшення Ф_О, бо в цьому випадку І_Оw₁ = І₁w₁. Це може призвести до аварії , бо збільшення потоку в магнітопроводі призведе до великого збільшення ЕРС, що небезпечно для обслуговуючого персоналу і може викликати електричний пробій ізоляції обмоток. Крім того, збільшення потоку супроводжується зростанням втрат на перемагнічування і вихрові струми, підвищенням температури магнітопроводу, а відповідно, і обмоток, і може бути причиною термічного руйнування їх ізоляції.

З векторної діаграми можна зробити наступні висновки:

• похибки трансформатора струму збільшуються по мірі збільшення МРС І_Оw₁;

• збільшення опору вторинної обмотки і збільшення навантаження, тобто ввімкнення великої кількості приладів, призводять до підвищення ЕРС Е₂, і, відповідно, до збільшення потоку Ф_О і МРС І_Оw₁. Тому для кожного трансформатора вказується його номінальне вторинне навантаження в омах або номінальна потужність в вольт-амперах. Номінальним навантаженням трансформатора струму називається найбільший опір, на який можна замикати його вторинну обмотку, не викликаючи збільшення похибок вище допустимих для відповідного класу точності. Номінальне навантаження z_НОМ. і номінальна потужність трансформатора струму S_НОМ. зв’язані між собою співвідношенням, згідно формули 4.3 , в ВА

S_НОМ. = І_2ном.²· z_НОМ. (4.3)

де І_2ном – номінальний струм в вторинній обмотці трансформатора, А;

z_НОМ. – номінальне навантаження трансформатора струму, Ом;

4.2 Зібрати схему і знайти похибку коефіцієнта трансформації при різних значеннях струму первинної обмотки в межах 20-100% від номінального, при номінальному опорі на вторинній обмотці трансформатора

4 .3 При монтажі дотримуватись заходів техніки безпеки

4.4 Результати вимірювань записати в таблицю 4.1

Таблиця 4.1 – Результати вимірювань

Значення струму, ІХ2, А

І02, хід вниз

І02, хід вгору

f

КОН

КХН

Опір вторинної обмотки

под.

А

под.

А

RОН, Ом

RХН, Ом

4.5 Знайти залежність похибки коефіцієнту трансформації від збільшення опору вторинного кола трансформатора, що перевіряється при І_О = соnst. Результати вимірювань записати в таблицю 4.2 Схема вимірювань представлена на рисунку 2.

Таблиця 4.2 - Залежність похибки коефіцієнту трансформації від збільшення опору вторинного кола трансформатора

І02		ІХ2		R0, Ом	RХ, Ом	К0Х	КХН	F	Примітки
под.	А	под.	А

ТV

ТN

Z_ОБМ.

Л₁

Л₁

Л₂

Л₂

И₁

И₁

И₂

И₂

R_НАВ.

рА

рА

де ТV – лабораторний автотрансформатор (ЛАТР);

ТN – вимірювальний трансформатор напруги;

Л₁, Л₂ – початок (кінець) первинних обмоток технічного та зразкового вимірювальних трансформаторів струму;

И₁, И₂ - початок (кінець) вторинних обмоток технічного та зразкового вимірювальних трансформаторів струму;

рА_Т – амперметр, за допомогою якого перевіряється технічний вимірювальний трансформатор струму;

рА_З – амперметр, за допомогою якого перевіряється зразковий вимірювальний трансформатор струму;

Рисунок 2 - Схема ввімкнення приладів для перевірки вимірювального трансформатора струму

4.6 Знайти похибку коефіцієнта трансформації за формулою (4.2)

;

(4.2)

де f₁ – похибка коефіцієнта трансформації трансформатора, що перевіряється;

І _Х2 – струм первинної обмотки трансформатора, що перевіряється, А;

І₀₂ – струм вторинної обмотки зразкового трансформатора, А;

5. Скласти звіт, в якому повинно бути: