Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Лекция № 3. Измерение переменных токов и напряжений





 

Содержание лекции: измерительные трансформаторы тока и напряжения; электромагнитные измерительные приборы; схемы измерения тока и напряжения.

Цель лекции: изучить назначение и метрологические параметры измерительных трансформаторов тока и напряжения, их схемы включения; принцип действия и устройство ИМ электромагнитной системы; практические схемы измерения тока и напряжения в сети переменного тока.

Схемы контроля тока и напряжения выполняются по стандартной структуре: измерительный преобразователь – проводная линия связи – показывающий или регистрирующий прибор. В качестве преобразователей применяются статические электромагнитные аппараты – измерительные трансформаторы ИТ.

Трансформаторы тока.

Трансформаторы тока (ТТ) предназначены для:

- уменьшения измеряемого тока в электроустановках до 1000В до 5А, или до 1А с целью подключения стандартных средств измерений и аппаратов защиты;

- отделения измерительной цепи от высоковольтных цепей в установках напряжением свыше 1000В и выполнения тех же функций, что и в низковольтных установках.

ТТ представляет тороидальный магнитопровод 1 (см. рисунок 3.1) из качественной электротехнической стали. По поверхности торойда намотана вторичная обмотка 2. Первичная обмотка в виде проходной шины 3 отделена от торойда слоем изоляции на основе эпоксидных смол.

Г – генератор (источник питания); ZН – нагрузка цепи; Л1-Л2 – начало и конец первичной обмотки; И1-И2 – начало и конец вторичной обмотки.

Рисунок 3.1 – Схема включения трансформатора тока

 

ТТ характеризуется метрологическими характеристиками:

- номинальным первичным током – IН1 (свыше 5А – до 40кА);

- номинальным вторичным током – IН2 (5 или 1А);

- номинальным коэффициентом трансформации – КТН.

Коэффициент КНТТ есть номинальный коэффициент трансформации ТТ

KНТТ = w2/w1 = IH1/IH2,

где IH1, IH2 – номинальные первичные и вторичные токи ТТ.

Токовая погрешность ТТ равна

δ I = 100(I2 КНТТI1)/ I1, %.

Как видно из рисунка 3.2а, токовая погрешность отрицательная для промышленных ТТ и увеличивается по мере уменьшения нагрузки в электрической цепи.

Угловая погрешность δ θ определяется углом θ, измеряемым в минутах (см. рисунок 3.2, б). Угловая погрешность очень сильно зависит от коэффициента мощности cos φ в электроустановке, так как

δ θ = 00291 θ tgφ.

а) б) в)

Рисунок 3.2 – Токовая (а), угловая (б) погрешности ТТ класса точности 0, 5; нормированные пределы и токовая погрешность компенсированного ТТ (в)

Токовая погрешность влияет на результат измерения тока в информационных системах, так как, по существу, δ I определят абсолютную погрешность коэффициента трансформации Ктт – Δ Ктт = γ тт× Кнтт/100.

В качестве ИМ в ИС с ТТ применяется прибор электромагнитной системы (ЭМС) (см. рисунок 3.3).

Рисунок 3.3 – Устройство ИМ ЭМС: 1 – неподвижная катушка; 2 – подвижный элемент

 

В ИМ ЭМС вращающий момент создаётся за счёт взаимодействия магнитного поля катушки с измеряемым током и подвижным лепестком из пермаллоя. Противодействующий момент создаётся одной пружиной. За счёт взаимодействия этих моментов стрелка прибора отклоняется на угол, пропорциональный α = ζ I2.Такой прибор может измерять как постоянный, так и переменный токи. На переменном токе он измеряет действующее значение тока. Шкала прибора практически линейная, но 1/5 (20%) часть в начале шкалы – не рабочая. В эксплуатации находятся приборы классов точности 1, 5 и 2, 5.

На рисунке 3.4 приведен внешний вид ТТ.

Для измерения напряжения в электроустановках с рабочим напряжением свыше 0.4 кВ применяются измерительные трансформаторы напряжения (ТН). ТН – обычный электромагнитный аппарат, конструктивно похожий на силовой понижающий трансформатор. На рисунке 3.5 приведена электрическая схема однофазного ТН. Первичная обмотка с большим числом витков ω 1, рассчитанная на номинальное напряжение Uн1, присоединяется к электрической линии высокого напряжения UС £ UН1. Во вторичную обмотку с числом витков ω 2 < ω 1 и, рассчитанной на номинальное вторичное напряжение UН2 = 100В, подключается ИМ ЭМС – вольтметр.

Для ТН установлен номинальный коэффициент трансформации

КНТН = ω 1 2 = UН1/UН2.

Как и ТТ, ТН имеет погрешности: погрешность по напряжению δ u =100× (U2 КНТН –U1)/U1%; угловую погрешность – δ θ , определяемую, как и для ТТ в виде δ θ = 0, 0291 δ tgφ, где δ - угол, образованный вектором первичного напряжения и повёрнутым на 180о вектором приведённого вторичного напряжения (см. рисунок 3.6, б).

Обмотки ТН маркируются следующими обозначениями: первичная – заглавными буквами А (начало) и Х (конец). Концы вторичной обмотки – прописными аналогичными буквами.

Рисунок 3.4 – ИС с ТТ и ИМ ЭМС (а); проходной одновитковый ТТ с фарфоровой изоляцией типа ТПОЛ-10 на 10кВ и ток 1кА с двумя сердечниками (б); проходной шинный ТТ с фарфоровой изоляцией типа ТПШФ – 10 на 10кВ, 3кА с двумя сердечниками (1, 1! – выводы вторичных обмоток; 2 – опорные планки для шин; 3 – отверстие для ввода шин; 4 – фланец; 5 – кожух; 6 – фарфоровый изолятор)

 

а) б) в)

Рисунок 3.5 – Электрическая схема (а), векторные диаграммы (б) и внешний вид (в) ТН

а) б)

Рисунок 3.6 – ИС с ТН и вольтметром (а) и схема измерения тока и напряжения при помощи ИТ







Дата добавления: 2014-12-06; просмотров: 1084. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!




Вычисление основной дактилоскопической формулы Вычислением основной дактоформулы обычно занимается следователь. Для этого все десять пальцев разбиваются на пять пар...


Расчетные и графические задания Равновесный объем - это объем, определяемый равенством спроса и предложения...


Кардиналистский и ординалистский подходы Кардиналистский (количественный подход) к анализу полезности основан на представлении о возможности измерения различных благ в условных единицах полезности...


Обзор компонентов Multisim Компоненты – это основа любой схемы, это все элементы, из которых она состоит. Multisim оперирует с двумя категориями...

Эффективность управления. Общие понятия о сущности и критериях эффективности. Эффективность управления – это экономическая категория, отражающая вклад управленческой деятельности в конечный результат работы организации...

Мотивационная сфера личности, ее структура. Потребности и мотивы. Потребности и мотивы, их роль в организации деятельности...

Классификация ИС по признаку структурированности задач Так как основное назначение ИС – автоматизировать информационные процессы для решения определенных задач, то одна из основных классификаций – это классификация ИС по степени структурированности задач...

ТРАНСПОРТНАЯ ИММОБИЛИЗАЦИЯ   Под транспортной иммобилизацией понимают мероприятия, направленные на обеспечение покоя в поврежденном участке тела и близлежащих к нему суставах на период перевозки пострадавшего в лечебное учреждение...

Кишечный шов (Ламбера, Альберта, Шмидена, Матешука) Кишечный шов– это способ соединения кишечной стенки. В основе кишечного шва лежит принцип футлярного строения кишечной стенки...

Принципы резекции желудка по типу Бильрот 1, Бильрот 2; операция Гофмейстера-Финстерера. Гастрэктомия Резекция желудка – удаление части желудка: а) дистальная – удаляют 2/3 желудка б) проксимальная – удаляют 95% желудка. Показания...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2025 год . (0.009 сек.) русская версия | украинская версия