Трансформаторы тока. Назначение, принцип работы, основные характеристики
Поток Ф т, называемый рабочим или основным, пронизывает обе обмотки и наводит во вторичной обмотке ЭДС Е 2, которая создает в замкнутой цепи вторичной обмотки ток I 2. Поток Ф т создается МДС I нам w 1 и, следовательно, током I нам. Последний является частью тока I 1и называется намагничивающим током. Если I нам = 0, выражение (3.1) примет вид Ilwl = I2w2, откуда
где
|
Принцип действия. Трансформаторы тока (ТТ) являются вспомогательными элементами, с помощью которых ИО РЗ получают информацию о значении, фазе и частоте тока защищаемого объекта. От достоверности получаемой информации зависит правильность действия устройств РЗ. Поэтому основным требованием к ТТ, питающим устройства РЗ, является точность трансформации контролируемого тока с погрешностями, не превышающими допустимых значений. Принцип устройства ТТ поясняют схемы, приведенные на рис.3.1. Заметим, что один из вторичных зажимов ТТ должен обязательно заземляться по условиям техники безопасности.
Трансформатор тока (рис.3.1, а) состоит из первичной обмотки w 1, включаемой последовательно в цепь контролируемого тока, вторичной обмотки w 2, замкнутой на сопротивление нагрузки Z н, состоящее из последовательно включенных элементов РЗ или измерительных приборов, и стального магнитопровода 1, с помощью которого осуществляется магнитная связь между обмотками. Первичный ток I 1 проходящий по виткам первичной обмотки w l, и ток I 2,индуцированный во вторичной обмотке w2, создают магнитодвижущие силы (МДС) I 1 w l и I 2 w 2, которые вызывают соответственно магнитные потоки Ф 1 и Ф 2, замыкающиеся по стальному магнитопроводу 1. Намагничивающие силы и создаваемые ими магнитные потоки с учетом их положительных направлений, показанных на рис.3.1, геометрически вычитаются, образуя результирующую МДС I нам w 1 и результирующий магнитный поток трансформатора Ф т [41]:
(3.1)
(3.1 а)
(3.2)
– коэффициент трансформации, называемый витковым, в отличие от номинального1. При отсутствии намагничивающего тока вторичный ток I 2(расчетный ток) равен первичному току I 1поделенному на коэффициент трансформации ТТ, равный К Iв. В этом случае первичный ток полностью трансформируется во вторичную обмотку w 2, и ТТ работает идеально без потерь и погрешностей.
