Исследование трансформаторов тока и схем их соединений

1. Определение полярности зажимов вторичных обмоток трансформаторов тока

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

При изготовлении трансформаторов тока выводы их первичной и вторичной обмоток условно обозначаются (маркируются) так, чтобы при помощи этих обозначений можно было определять направление вто­ричного тока по отношению к первичному.

Выводы первичной обмотки могут обозначаться произвольно: один из них Л1 принимается за начало, а второй Л2 – за конец обмотки (рис.2.1,а). Маркировка же выводов вторичной обмотки выполняется по следующему правилу.

При прохождении тока в первичной обмотке (от Л1 к Л2) за начало вторичной обмотки И1 принимается тот её вывод, из которого в этот момент ток вытекает в цепь нагрузки (рис.2.1,а). Соответственно второй вывод вторичной обмотки принимается за конец обмотки И2.

При таком обозначении ток нагрузки, включенной во вторичную цепь трансформатора тока, имеет такое же направление, как и в случае включения нагрузки непосредственно в первичную цепь.

Пользуясь указанными обозначениями выводов, производят включение обмоток некоторых измерительных приборов и реле, а также соединяют вторичные обмотки трансформаторов тока в заданные схемы. Обозначения одноименных выводов на схемах показано на рис.2.1,б.

В случае отсутствия обозначений, или для их проверки, бывает необходимо определить одноименные выводы обмоток или, иначе говоря, полярность трансформатора тока.

Рисунок 2.1 Рисунок 2.2

Полярность определяется с помощью амперметра магнитоэлектрической системы, включенного в цепь вторичной обмотки по схеме рис.2.2. При включении первичной обмотки на постоянное напряжение зажимом Л1 к плюсу во вторичной цепи через прибор протекает импульс тока от И1 до И2. При размыкании цепи импульс тока имеет обратное направление.

Порядок выполнения работы

1. Собрать схему (см.рис.2.2).

2. Проверить обозначения выводов трансформаторов по указанию преподавателя. Для ограничения тока, протекающего через прибор, в первичной цепи установить добавочное сопротивление.

Содержание отчета

1. Цель работы.

2. Схема, используемая для определения полярности зажимов трансформаторов тока.

Контрольные вопросы

1. Каково назначение трансформаторов тока?

2. Как обозначаются начало и конец первичной и вторичной об­моток трансформатора тока? Каково будет при этом направление тока в нагрузке и в первичной обмотке трансформатора?

3. На какой вторичный ток выпускаются трансформаторы тока?

4. Как определить полярность зажимов трансформатора?

Характеристика намагничивания трансформатора тока

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Характеристики намагничивания трансформаторов тока используются для выявления повреждения магнитопровода или наличия замкнутых вит­ков.

Характеристика снимается по схеме, приведенной на рис.2.3. Меняя напряжение на зажимах вторичной обмотки, измеряют соответствую­щий каждому значению напряжения ток во вторичной обмотке, который является током намагничивания I_2нам. На основании полученных дан­ных строится вольт-амперная характеристика. Характеристика намагничивания отличается от вольт-амперной тем, что она располагается ни­же вольт-амперной за счет падения напряжения в сопротивлении вторич­ной обмотки Z₂от тока намагничивания:

E₂=U₂-I_2нам.*Z₂

Так как величина Z₂ мала, можно принять U₂=E_2.

Характеристики намагничивания снимаются по заданию преподавателя на нескольких исправных трансформаторах тока, а также на неисправном трансформаторе (наличие короткозамкнутого витка).

Порядок выполнения работы

1. Собрать схему (см. рис. 2.3).

2. Обращать внимание на включение амперметра. Последний включать так, чтобы исключить измерение тока, проходящего через вольтметр. Снять характеристику намагничивания трансформатора тока по задания преподавателя.

Рисунок 2.3

В процессе измерений ток во вторичной обмотке не должен превышать 5А. Результаты измерений записать в табл. 2.1.

Таблица 2.1

Норм.U2, B
КЗ виткаU2, B
I2, A

Содержание отчета

1. Цель работы.

2. Схемы электрических соединений

3. Кривые намагничивания: типовая и экспериментальная.

Контрольные вопросы

1. В чем особенность режима работы трансформаторов тока?

2. Почему не разрешается подключенный трансформатор тока держать с разомкнутой вторичной обмоткой?

3. Какие погрешности имеют место в реальных трансформаторах тока и от чего они зависят?

4. Объясните как перейти от кривой U=f(I) к кривой B=f(H)

5. Способы коррекции погрешности.