Трансформатор напряжения

Трансформатор напряжения - электромагнитный измерительный преобразователь напряжения и элемент релейной защиты, с помощью которого к измерительным органам подводится напряжение как воздействующая величина. В отличие от трансформатора тока трансформатор напряжения независимо от номинального первичного напряжения сконструирован так, что позволяет получить номинально вторичное напряжение 100В. Это сделано для обеспечения изоляции измерительных цепей напряжения от высокого напряжения. Нормальный режим работы трансформатора напряжения режим холостого хода.

Принцип работы трансформатора напряжения

При подключении первичной обмотки на высоковольтное напряжение, в этой обмотке трансформатора напряжения проходит ток намагничивания, котоый в магнитопроводе создает магнитный поток Ф. Этот магнитый поток в обоих обмотках трансформатора напряжения наводит электродвижующую силу.

ЭДС трансформатора напряжения

ЭДС первичной обмотки
ЭДС трансформатора напряжения
ЭДС вторичной обмотки

 

Исходя из этих двух выражений коэфициент трансформации Ku равен соотношению:

Коэфциент трансформации трансформатора напряжения

коэфициент трансформации Ku

Обмотки трансформатора напряжения

схема замещения трансформатора напряжения

Для более подробного и глубокого понимания принципа работы трансформатора напряжения, и не только трансформатора напряжения, (вообще инжинеры электротехники очень любят рисовать вектрные диаграммы, это очень помагает визуализировать проходящие процессы в электрических системах и в свою очередь улучшить понимание последних) применяют векрную диаграмму. И так начнем... При подключении нагрузки к трансформатору напряжения согласно схеме замещения трансформатора напряжения на клеммах обмоток возникает первичное Vp и вторичное Vs напряжение. Эти значения отличаються от ЭДС в первичной и вторичной обмотки Ep и Es птому, что через вторичную обмотку трансформатора протекает ток вточичной обмотки Is, что в свою очередь увеличивает ток первичной обмотки Ip, вследствие чего, приведенное вторичное напряжение меньше первичного. Кроме того существуют еще и потери в обмотках (IX IP) и потерь на намагничивание сердечника. Добавив на диаграмме величину потерь в первичной обмотке IpRp и IpXp к первичной ЭРС Ep получают первичное напряжение, аналогично выводят и вторичное напряжение. Величины, которая искажает величину и фазу вторичного напряжения трансформатора напряжения называются погрешностями трансформатора напряжения.

трансформатор напряжения векторная диаграмма

Величины погрешностей трансформатора напряжения - погрешность напряжения и угловая погрешность могут быть вычеслены с помощью векторной диаграммы. Из векторной диаграммы видно, что чем больше ток вторичной обмотки трансформатора напряжения, тем болше величины погрешностей.

трансформатор напряжения поргешность величины напряжения
погрешность величины напряжения

В случае если погрешность напряжения позитивная, то первичное напряжение выше номинального напряжения трансформатора напряжения, если наоборот то ниже.

Угловая погрешность - угол между векторами первичного и вторичного напряжения на векторной диаграмме трансформатора напряжения. Всегда считается положителной.

EXMO affiliate program
 

Если статья вам понравилась, вы можете отблагодарить автора нажав на кнопку социальной сети