Навигация
Пассивные линейные измерительные преобразователи синусоидальных напряжений и токов
46884
знака
0
таблиц
19
изображений
Курсовая работа
на тему:
"Пассивные линейные измерительные преобразователи синусоидальных напряжений и токов"
1. Первичные измерительные преобразователи тока
К измерительным органам воздействующая величина — ток — обычно подводится от первичных измерительных преобразователей тока. Они обеспечивают изоляцию цепей тока измерительных органов от высокого напряжения и позволяют независимо от номинального первичного тока получить стандартное значение вторичного тока. Наиболее распространенными первичными преобразователями тока являются измерительные трансформаторы тока ТА. В системах электроснабжения применяют также измерительные преобразователи тока, названные магнитными трансформаторами тока. На их основе разработаны так называемые дискретные трансформаторы тока.
Измерительные трансформаторы тока. Они имеют стандартный номинальный вторичный ток lном = 1; 5 А при любых значениях номинального первичного тока lном; допускается изготовление трансформаторов тока с номинальным вторичным током l2иом = 2; 2,5 А. Трансформаторы тока используют и в сетях напряжением до 1 кВ.
Для правильного действия особенно релейной защиты требуется точная работа трансформаторов тока при токах перегрузки электроустановки и токах КЗ, которые во много раз могут превышать их номинальные первичные токи, особенно в сетях напряжением до 1 кВ. Правильная работа быстродействующих устройств защиты и автоматики должна обеспечиться при переходных процессах в трансформаторах тока. Особенностью измерительных трансформаторов тока является режим короткого замыкания его вторичной цепи. Первичная обмотка трансформатора ТА с числом витков w, включается в цепь первичного тока L, сети, а ко вторичной обмотке с числом витков >2 подключаются цепи тока измерительных органов, например измерительных реле тока КА1, КА2 с относительно малым сопротивлением. Начала и концы обмоток трансформатора тока указываются на их выводах. Выводы первичной обмотки Лх и Л2, маркируются произвольно, а выводы вторичной обмотки — с учетом принятого обозначения выводов первичной обмотки. При этом за начало вторичной обмотки Я, принимается вывод, из которого мгновенный ток l2 направляется в цепь нагрузки, когда в первичной обмотке ток /, направлен от начала Лх к концу Л2. При такой маркировке мгновенное значение тока в обмотке реле имеет то же направление, что и при включении его непосредственно в защищаемую цепь.
На рис. 1, о показаны направления токов /,, /2 для некоторого момента времени и принятой намотки витков. Направление магнитного потока Ф, при заданном направлении тока /, определяется по правилу буравчика.
Ток i2 всегда направлен так, что размагничивает магнитопровод. При этом результирующий магнитный поток Ф, согласно закону полного тока, создается совместным действием магнитодвижущих сил и i2w2 обеих обмоток. Соотношение синусоидальных токов изображается обычно векторной диаграммой. Векторная диаграмма может быть изображена и имеет определенный смысл только при условии, что для каждой из величин выбрано условное положительное направление. Так, из диаграммы следует, что ток l2 отстает по фазе от тока l', на угол у. Это означает, что ток i2 достигает, например, положительного максимального мгновенного значения позже, чем ток ц на время
Однако указанный момент времени становится неопределенным, если неизвестно, какое из двух возможных направлений тока l2 считается положительным. Если для одного положительного направления ток h отстает по фазе от тока l', на угол
, для другого направления тока l2 угол сдвига фаз равен 
. Поэтому при построении векторной диаграммы первичного и вторичного токов трансформатора тока ТА необходимо задаться их условными положительными направлениями. Если для первичного тока l, принять положительное направление от начала к концу обмотки, а для вторичного l2 — от конца к началу обмотки, как показано стрелками на рис. 1, о, то векторы МДС первичной и вторичной обмоток оказываются направленными противоположно. При этом, согласно закону полного тока,
Результирующая МДС Епш создается частью тока /,, которая называется током намагничивания, т. е.
В идеальном трансформатЪре результирующая МДС £иам = 0. При этом
или
Токи 12 и L1 равны и совпадают по фазе. Если положительное направление токов /, и /2 принято от начала обмоток к их концам, то МДС обеих обмоток направлены одинаково; а токи /2 и /', изображаются векторами, сдвинутыми по фазе на угол л. В дальнейшем при построении векторных диаграмм условное положительное направление тока /, принимается от начала к концу обмотки, а тока /2 — от конца.к началу. Для реального трансформатора и принятых условных положительных направлениях токов 
, откуда
или
Этому соответствует электрическая схема замещения трансформатора тока. Здесь ко вторичной обмотке приведены также сопротивления первичной обмотки Z\ и ветви намагничивания Z'HaM. Эта схема принципиально не отличается от схемы замещения, например, силового трансформатора. В отличие от него трансформатор тока питается от источника тока. Поэтому первичный ток /, и МДС не зависят от режима работы трансформатора тока.
Из схемы замещения видно, что сопротивление первичной обмотки Z\ не влияет на распределение тока между ветвью намагничивания Z'H2M и ветвью нагрузки, поэтому из схемы, изображенной на рис. 1.2, б, в соответствии с которой построена векторная диаграмма, оно исключено.
За исходный при построении диаграммы принят ток намагничивания 1'^. Магнитный поток Ф отстает от тока на некоторый угол у, определяемый потерями в стали. Положительное направление ЭДС £2 принято совпадающим с положительным направлением тока £2, т. е. от конца к началу вторичной обмотки. В связи с этим ЭДС Е2> наводимая потоком Ф_ во вторичной обмотке, опережает его на угол л/2.
В замкнутой вторичной обмотке проходит ток ^, отстающий от ЭДС £2на некоторый угол, определяемый соотношением составляющих RujX сопротивлений Z2 и ZH.
По схеме замещения и выражению определяют ток 1\. Из векторной диаграммы видно, что вторичный ток /2 отличается от приведенного первично-' го /| по значению на Д/ и по фазе на угол 8. Ток 1'иш значительно меньше тока 1\, поэтому результирующая МДС FKiM, определяющая рабочий магнитный Поток ф_ и ЭДС £2, во много раз меньше МДС первичной обмотки Очевидно, что чем меньше сопротивление нагрузки ZH, т. е. чем ближе режим цепи вторичной обмотки к режиму короткого замыкания, тем большая часть тока /.
Похожие работы
... управления осуществляется с помощью автоматизированного модуля верхнего уровня, который также отвечает за интерфейс на посту оператора. 3.1 Требования к структуре системы Автоматизированная система управления и контроля климата в тепличных хозяйствах выполнена на базе микропроцессорной техники. По иерархическому принципу АСУ ККТХ должна подразделяться на уровни: нижний уровень: - ...
... т.е. для защиты источника от утечки информации, требуется нарушение энергетических и временных условий существования канала утечки путем использования различных по физическим принципам средств защиты. Технические характеристики акустопреобразовательного канала Акустоэлектрический преобразователь-устройство, преобразующее электромагнитную энергию в энергию упругих волн в среде и обратно. В ...
... иные нарушения, включая разглашение государственной или коммерческой тайны, государственные инспекторы могут быть привлечены к ответственности в соответствии с законодательством Российской Федерации. 3.9. Основы квалиметрии [47] Квалиметрия — раздел метрологии, изучающий вопросы измерения качества. Здесь используются те же законы и правила, что и в области измерения физических величин, но есть ...
... . Это позволяет: -снизить трудоемкость обработки -снизить себестоимость обработки -сократить время обработки и обслуживания. Ожидаемый частный годовой экономический эффект от автоматизации шлифовального процесса путем разработки автоматической системы управления параметров станка является снижение затрат на обработку детали типа кольцо ступенчатое при годовой программе выпуска 1000 ед. ...
0 комментариев