Пучков Л.В. Прикладная электротехника - файл n7.htm

Пучков Л.В. Прикладная электротехника
скачать (118.7 kb.)
Доступные файлы (22):
n1.htm8kb.02.07.2007 11:02скачать
n2.htm21kb.02.07.2007 11:02скачать
n3.htm8kb.02.07.2007 11:02скачать
n4.htm24kb.02.07.2007 11:02скачать
n5.htm22kb.02.07.2007 11:02скачать
n6.htm50kb.02.07.2007 11:02скачать
n7.htm7kb.02.07.2007 11:02скачать
n8.htm11kb.02.07.2007 11:02скачать
n9.htm6kb.02.07.2007 11:02скачать
n10.htm18kb.02.07.2007 11:02скачать
n11.htm29kb.02.07.2007 11:02скачать
n12.htm41kb.02.07.2007 11:02скачать
n13.htm5kb.02.07.2007 11:02скачать
n14.htm9kb.02.07.2007 11:02скачать
n15.htm24kb.02.07.2007 11:02скачать
n16.htm10kb.02.07.2007 11:02скачать
n17.htm4kb.02.07.2007 11:02скачать
n18.htm10kb.02.07.2007 11:02скачать
n19.htm10kb.02.07.2007 11:02скачать
n20.htm29kb.02.07.2007 11:02скачать
n21.htm8kb.02.07.2007 11:02скачать
n22.htm19kb.02.07.2007 11:02скачать

n7.htm

 Раздел 14. Измерительные трансформаторы.



До сих пор мы рассматривали силовые трансформаторы и автотрансформаторы, то есть такие, через которые проходит поток электроэнергии, несущий потребителям "силу", то есть предназначенные для выполнения полезной работы. Силовые трансформаторы и автотрансформаторы относятся к оборудованию главной схемы и схемы собственных нужд электростанций и подстанций. Кратко эта схема называется первичной.

Измерительные трансформаторы относятся к оборудованию цепей вторичной коммутации электроустановок, то есть цепей релейной защиты, автоматики, учета электроэнергии и измерений. Эти трансформаторы предназначены для преобразования высоких напряжений и больших токов первичных цепей в низкие напряжения и малые токи вторичных цепей. Измерительных автотрансформаторов не существует по условиям техники безопасности - электрическая связь первичных и вторичных цепей категорически недопустима. По назначению измерительные трансформаторы делятся на трансформаторы напряжения и тока.

Трансформаторы напряжения по конструкции являются маломощными силовыми трансформаторами, рассчитанными для работы в близких к холостому ходу режимах. Поэтому для них остается справедливым все, что было сказано выше о силовых трансформаторах. Вторичное номинальное напряжение трансформаторов всегда 100В. Обычно оно подается на шинки напряжения, к которым подключаются шунтовые (параллельные) обмотки приборов и устройств вторичной коммутации.

Трансформаторы тока существенно отличаются от силовых трансформаторов, так как рассчитаны для работы в очень близких к короткому замыканию режимах.

Это связано с тем, что к вторичной обмотке трансформаторов тока подключаются последовательные (сериесные) обмотки приборов и устройств вторичной коммутации, обладающие крайне малым сопротивлением. Ранее было сказано, что при коротких замыканиях вторичной обмотки силового трансформатора главный магнитный поток в его магнитопроводе уменьшается в 20-40 раз. Следовательно, если трансформатор предназначен для постоянной работы в режиме короткого замыкания, его магнитопровод может быть сразу изготовлен в расчете на этот уменьшенный магнитный поток, то есть иметь гораздо меньшее поперечное сечение. У трансформаторов тока так и сделано. Но это еще не все.

Согласно основному электромагнитному принципу работы трансформатора величина главного магнитного потока в его магнитопроводе определяется величиной тока холостого хода (намагничивающего тока), но роль этого тока в трансформаторах тока выполняет громадный ток нагрузки силовой электрической цепи, в которую последовательно включена первичная обмотка трансформатора тока. Ток нагрузки контролируемого и защищаемого электрического присоединения (фидера) совершенно не зависит от трансформатора тока и, будучи громадным (по отношению к токам в цепях вторичной коммутации), создает громадную магнитодвижущую силу, которая вызывает громадный магнитный поток. Этот поток "гасится" только тем, что вторичная обмотка трансформатора тока практически замкнута накоротко. Если же цепь вторичной обмотки трансформатора тока разомкнуть под нагрузкой, то этого "гашения" (многократного уменьшения магнитного потока) не станет. Что же при этом произойдет?

Магнитный поток практически мгновенно возрастет до своей предельной величины, определяемой током нагрузки первичной силовой цепи (Ф=I*W*µ*S/L). Магнитопровод трансформатора тока из-за своего малого поперечного сечения "выйдет" на режим насыщения. В процессе этого "выхода" будет пройдена точка максимального значения магнитной проницаемости, в которой магнитный поток "испытает" большое дополнительное и быстрое изменение. Главное здесь - большие и быстрые изменения магнитного потока в магнитопроводе трансформатора тока. По закону электромагнитной индукции величина ЭДС пропорциональна скорости изменения магнитного потока. Скорость изменения здесь огромна. Величина же ЭДС в установившемся режиме пропорциональна величине магнитного потока. Поэтому в месте разрыва вторичной токовой цепи возникнет импульс высокого напряжения, которое практически мгновенно установится на уровне 3 кВ.

Опытные релейщики, связисты и электронщики знают, что существуют маломощные источники высокого напряжения, которые не особенно опасны для человеческой жизни. Если Вы возьметесь за клеммы такого источника, Вас сильно и крайне неприятно "тряхнет", но не убьет, так как напряжение тотчас снизится, например, с 6 кВ до 6 В - оно "погасится" на сопротивлении Вашего тела. При размыкании нагруженной токовой цепи этого не произойдет, так как здесь источником мощности является первичная силовая электрическая цепь. Ее мощности с избытком хватает для поддержания неизменным напряжения на разрыве токовой цепи. Поэтому размыкание цепи вторичной обмотки трансформатора тока очень опасно и категорически ЗАПРЕЩАЕТСЯ.

Существуют и широко используются в энергетике специфические трансформаторы напряжения (пятистержневые) и тока (нулевой последовательности), работу которых можно понять, только познакомившись с трехфазным переменным током.



© 1999 Л.В. Пучков, Редакция 2000 А.Н. Бугаев.

Учебный материал
© bib.convdocs.org
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации