Принцип действия трансформатора тока

Известно, что трансформаторы тока дают возможность получать информацию о состоянии защищаемого объекта в виде различных сочетаний токов фаз, необходимых для работы РЗ. От достоверности этой информации зависит правильность действия РЗ. Поэтому одним из основных требований, предъявляемых к ТТ, является точность трансформации контролируемого первичного тока в защищаемом объекте, с погрешностями, не превышающими допустимых значений.

Устройство трансформатора тока поясняет рисунок 1.6.

В общем случае число витков вторичной обмотки W ₂ больше (значительно) числа витков первичной обмотки; ток вторичный I ₂ , как правило, меньше первичного I ₁ .

 

 

 

 

Рисунок 1.6 Общее устройство ТТ и его включение в первичную цепь

 

       Поскольку первичная обмотка W₁ включена «в рассечку» в цепь измеряемого тока, то через неё проходит весь ток  (рабочий первичный ток нормального режима или ток короткого замыкания). Этот ток является для ТТ «принудительным» и не зависит от состояния вторичной цепи (от сопротивления вторичной обмотки Z₂ и сопротивления подключённой нагрузки Z_н).

    Первичный ток I₁ создаёт в сердечнике ТТ магнитный поток Ф₁

                                                          .                                                                                       (1.1)

    Поток Ф₁, пересекая витки обмотки W2, индуктирует в ней ЭДС, под действием которой в замкнутой вторичной цепи протекает вторичный ток I₂. Вторичный ток, в свою очередь, возбуждает в сердечнике магнитный поток Ф₂, который направлен встречно потоку Ф₁ и уменьшает его. Другими словами, магнитный поток Ф₁ намагничивает сердечник, а поток Ф₂, будучи в противофазе к потоку Ф₁, размагничивает сердечник.

    Результирующий магнитный поток в сердечнике ТТ определяется разностью потоков Ф₁ и Ф₂ и называется намагничивающим потоком Ф_нам (или Ф₀).

                                     

 

 

Ф_нам = Ф₁ – Ф₂                       (1.2)

    Таким образом, первичный магнитный поток Ф₁ обеспечивает создание вторичного потока Ф₂ и намагничивающего Ф_нам (теория трёх потоков).

    Выражение (1.2) можно записать иначе

                                 Ф₁ = Ф₂ + Ф_нам или через МДС                                                     F₁ = F₂ + F_нам   или                                        (1.3)

                                  где                     (1.4)

    I_нам – ток намагничивания, являющийся частью первичного тока; можно полагать, что он обеспечивает результирующий магнитный поток в сердечнике ТТ.

    Поделим правую и левую части уравнения (1.4) на W₂

                                 или                           (1.5)

                                    

Здесь К_В – витковый коэффициент трансформации ТТ .

Поскольку при значениях первичного тока, меньших или равных значениях номинальных токов I_1ном трансформаторов тока, ток намагничивания I_нам не превышает 3% от первичного тока I₁, то приближённо можно считать I_нам ≈ 0. Тогда

                                                                     (1.6)

где К_I – номинальный коэффициент трансформации ТТ. Он равен отношению номинального первичного тока ТТ I_1ном к номинальному вторичному току I_2ном

                                       (1.7)   

Примечание. Все трансформаторы тока, выпускаемые заводами-изготовителями, рассчитываются на ту или иную величину первичного тока, при которой: - трансформатор тока может работать сколь угодно долго, излишне не перегреваясь;

                  - ток намагничивания I_нам не выходит за пределы (2÷3)% от первичного тока. Значения первичного и вторичного номинальных токов каждого конкретного ТТ указываются в паспортах-формулярах и «выбиваются» на табличке, закреплённой на корпусе ТТ, в виде дроби. Например, 600/5 или 1000/1. Здесь 600 и 1000 – номинальные первичные токи трансформаторов тока; 5 и 1 – номинальные вторичные токи. Следовательно, первый ТТ имеет номинальный коэффициент трансформации К_I = 600/5 = 120, второй ТТ - К_I = 1000/1 = 1000.

    Для правильного соединения вторичных обмоток трансформаторов тока между собой и правильного подключения к ним обмоток реле выводы обмоток ТТ обозначаются:

    Л₁ и Л₂ – начало и конец первичной обмотки;

    И₁ и И₂ - начало и конец вторичной обмотки .

    При маркировке выводов ТТ за начало вторичной обмотки И₁ принимается тот её вывод, из которого вторичный ток I₂ выходит, если в этот момент в первичной обмотке ток проходит от начала Л₁ к концу Л₂.                                           

 

Рисунок 1.7 Маркировка выводов ТТ

           

    На практике в устройствах РЗ применяются обе схемы включения трансформаторов тока с полярностями, указанными на рисунках 1.7,а) и 1.7,б).

---

Дата добавления: 2019-11-25; просмотров: 165; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!