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!




Композиция из абстрактных геометрических фигур Данная композиция состоит из линий, штриховки, абстрактных геометрических форм...


Важнейшие способы обработки и анализа рядов динамики Не во всех случаях эмпирические данные рядов динамики позволяют определить тенденцию изменения явления во времени...


ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА Статика является частью теоретической механики, изучающей условия, при ко­торых тело находится под действием заданной системы сил...


Теория усилителей. Схема Основная масса современных аналоговых и аналого-цифровых электронных устройств выполняется на специализированных микросхемах...

Ситуация 26. ПРОВЕРЕНО МИНЗДРАВОМ   Станислав Свердлов закончил российско-американский факультет менеджмента Томского государственного университета...

Различия в философии античности, средневековья и Возрождения ♦Венцом античной философии было: Единое Благо, Мировой Ум, Мировая Душа, Космос...

Характерные черты немецкой классической философии 1. Особое понимание роли философии в истории человечества, в развитии мировой культуры. Классические немецкие философы полагали, что философия призвана быть критической совестью культуры, «душой» культуры. 2. Исследовались не только человеческая...

Основные симптомы при заболеваниях органов кровообращения При болезнях органов кровообращения больные могут предъявлять различные жалобы: боли в области сердца и за грудиной, одышка, сердцебиение, перебои в сердце, удушье, отеки, цианоз головная боль, увеличение печени, слабость...

Вопрос 1. Коллективные средства защиты: вентиляция, освещение, защита от шума и вибрации Коллективные средства защиты: вентиляция, освещение, защита от шума и вибрации К коллективным средствам защиты относятся: вентиляция, отопление, освещение, защита от шума и вибрации...

Задержки и неисправности пистолета Макарова 1.Что может произойти при стрельбе из пистолета, если загрязнятся пазы на рамке...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2025 год . (0.011 сек.) русская версия | украинская версия