Измерительные трансформаторы тока
Измерительным трансформатором тока называют трансформатор, предназначенный для преобразования тока до значения, удобного для измерения, и выполненный так, что вторичный ток, увеличенный в К раз, соответствует с требуемой точностью первичному току как по модулю, так и по фазе. Множитель К представляет собой номинальный коэффициент трансформации трансформатора тока. Применение трансформаторов тока обеспечивает безопасность при работе с измерительными приборами и реле, поскольку цепи высшего и низшего напряжений разделены; позволяет унифицировать конструкции измерительных приборов для номинального вторичного тока 5 А (реже 1 или 2,5 А), что упрощает их производство и снижает стоимость. Первичную обмотку трансформатора тока включают последовательно в цепь измеряемого тока. Она имеет небольшое число витков (вплоть до одного витка) и выполняется из проводника относительно большого сечения. Вторичная обмотка рассчитана на значительно меньший ток и соответственно имеет большее число витков. Токовые катушки измерительных приборов или реле подключают ко вторичной обмотке трансформатора тока последовательно. Поскольку сопротивление трансформатора тока вместе с присоединенными к нему приборами ничтожно мало, оно никак не влияет на значение первичного тока. Последний может изменяться в широких пределах: в нормальном режиме - от 0 до 1,2-1,3 номинального, а при КЗ может превысить номинальный в десятки раз. Под номинальным первичным током понимают ток, для которого предназначен трансформатор. Он принят в качестве базисной величины, к которой отнесены другие характерные параметры. Стандартная шкала номинальных первичных токов содержит значения токов от 1 до 40000 А. Под номинальным вторичным током трансформатора тока понимают ток, для которого предназначены приборы, подлежащие присоединению к его вторичной обмотке. Номинальный коэффициент трансформации трансформатора тока равен отношению номинального первичного тока к номинальному вторичному току. Шкалы измерительных приборов, присоединяемых к трансформатору тока, надписывают в значениях первичного тока. Отношение чисел витков вторичной и первичной обмоток выбирают несколько меньше номинального коэффициента трансформации, что позволяет компенсировать ток намагничивания и повысить точность измерения. Трансформаторы тока по своему назначению делятся на трансформаторы тока для измерений и трансформаторы тока для релейной защиты.
Измерительные трансформаторы напряжения
Трансформаторы напряжения присоединяют к сборным шинам станций; их предусматривают также в присоединениях генераторов, трансформаторов и
линий. На принципиальных схемах измерительные трансформаторы обычно не показывают. Измерительным трансформатором напряжения называют трансформатор, предназначенный для преобразования напряжения до значения, удобного для измерения, и выполненный так, что вторичное напряжение трансформатора увеличенное в К раз, соответствует с требуемой точностью первичному напряжению (при изменении последнего в определенных пределах) как по модулю, так и по фазе. Множитель К представляет собой номинальный коэффициент трансформации трансформатора напряжения. Применение трансформаторов напряжения обеспечивает безопасность для людей, соприкасающихся с измерительными приборами и реле, поскольку цепи высшего и низшего напряжения разделены, позволяет унифицировать конструкции измерительных приборов, обмоток реле для номинального напряжения 100 В, что упрощает производство и снижает стоимость. Номинальный коэффициент трансформации равен отношению номинальных первичного и вторичного напряжений. В отличие от силовых трансформаторов номинальный коэффициент трансформации трансформатора напряжения несколько отличается от отношения чисел витков. Номинальные первичные напряжения трансформаторов стандартизованы в соответствии со шкалой номинальных линейных напряжений сетей. Исключение составляют однофазные трансформаторы, предназначенные для включения в звезду с заземленной нейтралью первичной обмотки, для которых в качестве номинальных первичных напряжений приняты фазные напряжения сетей. Номинальные вторичные напряжения основных вторичных обмоток трансформаторов напряжения установлены равными 100 или 100*(3)^1/2 В. Напряжение, измеряемое с помощью трансформатора напряжения, определяют умножением вторичного напряжения на номинальный коэффициент трансформации. Шкалы измерительных приборов, предназначенных для присоединения к трансформатору напряжения с номинальным коэффициентом трансформации К, надписывают в значениях первичного напряжения. Погрешности трансформаторов напряжения. Вторичное напряжение трансформатора, увеличенное в К раз, несколько отличается от первичного напряжения как по модулю, так и по фазе вследствие потерь мощности в трансформаторе. Разность этих напряжений, отнесенная к первичному напряжению, представляет собой погрешность в напряжении. По мере увеличения числа приборов присоединенных к трансформатору напряжения, сопротивление вторичной цепи уменьшается (поскольку приборы включены параллельно), однако нагрузка трансформатора увеличивается. Под номинальной нагрузкой трансформатора напряжения понимают наибольшую нагрузку, при которой погрешности не выходят за допустимые пределы, установленные для трансформаторов рассматриваемого класса.