Вимірювальні трансформатори напруги

По своєму устрої вимірювальні трансформатори напруги схожі з силовим електричним трансформатором малої потужності. Первинна мідна обмотка вимірювального трансформатора напруги має велике число витків. Вони підключається до електромережі, де необхідно здійснювати вимірювання і контроль над величинами змінної напруги.

Початок і кінець мідної первинної обмотки вимірювального трансформатора напруги позначають буквами А і X. Вторинна мідна обмотка, у якій міститься менша кількість витків, замикається на електроприлад з великим електричним опором. Цим електроприладом може служити вольтметр, паралельна обмотка лічильника, ваттметра або подібного вимірювального електроприладу або електричного реле.

По відношенню до електричного вимірювального приладу напруга (вторинне) має збігатися з діючої фазі з первинним напругою. Це досягається певним з’єднанням вторинної мідної обмотки з електроприладом. Це потрібно при вимірюванні електричної потужності і енергії. Електричний опір вольтметрів, паралельних внутрішніх обмоток лічильників, ватметрів і інших вимірювальних електроприладів і електричних реле порівняно мало (близько 1000 Ом). З цієї причини електричний струм в ланцюзі вторинної мідної обмотки вимірювального трансформатора напруги досить невеликий і режим його роботи співвідносимо з режимом холостого ходу трансформатора.

Оскільки при невеликих токах в наявних обмотках трансформатора дійсне падіння електричної напруги в опорах даних обмоток також невеликі, напруги на самих затискачах первинної і вторинної робочих обмоток приблизно дорівнює ЕРС, а взаємне відношення цих електричних напруг прирівняне коефіцієнту трансформації силовий електричної машині.

Для вимірювальних трансформаторів напруги різної точності допускається така похибка вимірювання напруги: клас 3 ± 3%; клас 1 ± 1%; клас 0,5 ± 0,5%. Крім того, через існуючого падіння електричної напруги у внутрішніх опорах мідних обмоток вимірювального трансформатора з’являється деяка неточність в перенесенні фази напруги, яка називається кутова похибка. Наявне падіння електричної напруги у внутрішніх опорах мідних обмоток вимірювального трансформатора веде до наступного.

Діючі вектори електричної напруги первинної обмотки і чинного напруги вторинної мідної обмотки зі зворотним значенням між собою не збігаються. Реальний кут між даними векторами характеризують кутову похибку, що вимірюється в кутових хвилинах, а згодом безпосередньо впливає на результати лічильників, ватметрів і фазометрів. Наявна кутова похибка приймається за позитивну, за умови що вектор -U1 відстає від вектора U2.

Для вимірювальних трансформаторів напруги таких класів точності – 0,5 і 1 цілком прийнятна кутова похибка в ± 20 і ± 40. Для вимірювальних трансформаторів напруги такого класу як 3 наявна кутова похибка спочатку не нормована. У електроланцюзі вторинної внутрішньої обмотки вимірювального трансформатора напруги можуть включатися крім вольтметра різні паралельні робочі обмотки лічильника, ваттметра і т.д. Дані електроприлади з’єднують між собою паралельно, для того щоб на них діяло одне і те ж електрична напруга.

Підключення великої кількості електроприладів в одну ланцюг вторинної внутрішньої обмотки вимірювального трансформатора напруги підвищує силу струму у внутрішніх обмотках і збільшує похибку при реальному вимірі. З цієї причини повна електрична потужність з’єднаних з вторинною обмоткою електроприладів не повинна бути більше вимірювальної електричної потужності робочого трансформатора напруги, на електрощиті якого написана максимально допустима електрична потужність навантаження в вольт-амперах.

Для електричної напруги до 6 кіловольт вимірювальні трансформатори напруги роблять сухими, тобто зі звичайним повітряним охолодженням. А для підвищених електричних напруг понад 6 кіловольт вже використовують масляні вимірювальні трансформатори напруги. Вимірювальні трансформатори напруги бувають трифазними. Електричні затискачі цих трансформаторів прийнято позначати так само, як і електричні затиски простих силових трансформаторів. Для більшої надійності та електробезпеки обслуговування муздрамтеатр вимірювального трансформатора напруги і один електричний затиск вторинної мідної обмотки обов’язково заземлюють.

Посилання на основну публікацію