Робота 7 ДОСЛІДЖЕННЯ ХАРАКТЕРИСТИК І ВИВЧЕННЯ КОНСТРУКЦІЙ ТРАНСФОРМАТОРІВ НАПРУГИ
7.1 Мета роботи – вивчення конструкцій основних типів трансформаторів напруги (ТН), дослідження залежностей величини похибки однофазного ТН від величини вторинного навантаження за диференційною схемою.
Програма підготовки.
При підготовці до лабораторної роботи необхідно вивчити:
- призначення та принцип дії ТН;
- конструкції і схеми з'єднання обмоток основних типів однофазних і трифазних ТН;
- умови вибору.
- векторну діаграму ТН та його похибки;
- залежність похибки від навантаження;
Література: /1/, с. 212 – 226; /3/, с. 355-376
Методичні вказівки
Конструкції. По кількості вторинних обмоток розрізняють (рис. 7.1):
-однофазні трьохобмоточні ТН типу ЗНОМ та ЗНОЛ (6; 10; 15; 20; 24кВ) , якими замінюють масляні ТН .
Зовнішньо ці 2 типи різняться кількістью високовольтних вводів:
перші мають 2 вводи, другі – 1 ввод.
Рис. 7.2 Трансформатор напруги НОЛ.08
Рис.7.4. Схеми з’єднання трансформаторів напруги.
а) 2 ТН типу НОМ чи НОЛ для вимірювання між фазних напруг;
б) 3-х фазний ТН типу НТМК;
в) трьохобмоточний ТН типу НТМИ чи комплект з 3 однофазних трьохобмоточних трансформаторів типу ЗНОМ або ЗНОЛ.
Наявність нульового виводу дозволяє вимірювати не тільки міжфазні, але й фазні напруги.
Система контроля изоляции.
Вторина обмотка – розімкнутий трикутник дозволяє контролювати цілість ізоляції , бо при її пошкодженні на його зажимах з’являється напруга нульової послідовності.
Захист працює за звичаєм на сигнал, після чого черговий знаходить шафу даної секції з блінкером сигнального реле «земляного» захисту, що випав, і вирішує питання щодо відключення фідеру та усунення пошкодження.
Приведена діаграма ілюструє случай з замкненням фази А на землю: нульова точка О зміщується в точку А, напруга фази зменшується до 0, а напруги двох інших фаз зростають у разів і їх геометрична сума досягає 3-х кратної величини фазної напруги.
Принцип роботи ТН.
Особливістю ТН є його режим роботи, близький до режиму холостого руху. Під дією напруги U1 крізь обмотку w1 проходить струм намагнічення Інам, що створює в магнітопроводі потік .
Цей потік наводить у первинній та вторинній обмотках електрорушійні сили з діючими значеннями відповідно та E2 = 4,44 .
Відношення КU = Е1/Е2 = w1/w2 зветься коефіцієнтом трансформації.
В режимі холостого руху струм І2 = 0, а струм у первинній обмотці І1 =Інам.
При цьому U2 = Е2 і напруга U1 Е1, тобто, КU = U1/U2 = w1/w2
Робота ТН з навантаженням ZН (наприклад, реле напруги KV) супроводжується проходженням струму І2 та збільшенням струму створюють падіння напруги U в обмотках, завдяки чому U2 = – U. Завдяки цьому вторинна напруга U2 відрізняється від приведеної первинної по величині U та по фазі на кут (дивись рис. 7.5).
Таким чином похибка по напрузі буде U/ або, якщо знехтувати малим кутом ,
= [(
З ростом вторинного навантаження зростає U і отже росте й похибка. ТН може працювати з різними навантаженнями та похибками.
В залежності від величини похибок у відсотках встановлено чотири класи точності: 0,2; 0,5; 1 і 3. Кожному класу відповідає визначене номінальне навантаження.
Лабораторний стенд.
Рисунок 7.6 – Схема лабораторного стенду
Стенд розділений на дві частини:
ліва–з однофазною напругою 0-250 В;
права–з трифазним трансформатором.
Живлення стенду здійснюється від лабораторного щитка з апаратами захисту за допомогою силового штепсельного з'єднання (при цьому засвічується сигнальна лампа HL). Кожна частина стенду має свій вузол живлення з магнітним пускачем, кнопками „пуск” (SBC), „стоп” (SBT) і сигнальною лампою (HL1 і HL2 відповідно).
На одній частині стенду змонтовано навантажувальний резистор з перемикачем його ступенів – SP. На другій частині – три однофазних трансформатори напруги TV1, TV2, TV3 і перемикач SV.