Что будет если замкнуть вторичную обмотку трансформатора: Почему нельзя размыкать вторичную обмотку трансформатора тока: описание

Почему нельзя размыкать вторичную обмотку трансформатора тока: описание

Автор Andrey Ku На чтение 6 мин Опубликовано

Кроме трансформаторов, питающих электрооборудование, есть устройства, которые используются для измерения тока. Это трансформаторы тока (ТТ). Первичная обмотка этих устройств включается последовательно с нагрузкой, а к вторичной обмотке подключается амперметр или защитное устройство, обладающее низким сопротивлением. Эти приборы отличаются от обычных электротрансформаторов, в которых режим холостого хода (разомкнутые вывода вторичной катушки) является нормой. Если вторичную обмотку трансформатора тока ТТ разомкнуть, то устройство может выйти из строя.

Что из себя представляет измерительный трансформатор тока

Трансформатор тока — это небольшой электротрансформатор, обычно мощностью 5Вт, в котором первичная катушка намотана толстым проводом или шиной. В аппаратах, предназначенных сетей с силой тока более 100А вместо обмотки используется кабель или шина, проходящая через магнитопровод.

Нагрузкой ТТ являются амперметры, реле максимального или минимального тока и токовые обмотки электросчетчиков. Это аппараты, обладающие малым внутренним сопротивлением, поэтому ТТ работает в режиме КЗ.

Виды ТТ

Такие трансформаторы есть разных типов:

  • Сухие. Самый распространенный вид. Первичная обмотка выполнена из неизолированной шины или нескольких витков толстого провода.
  • Тороидальные. Первичная катушка отсутствует, вместо этого аппарат надевается на изолятор высоковольтного трансформатора или через него пропускается кабель. Отличаются простотой конструкции и низкой точностью измерений. Применяются в цепях защиты.
  • Высоковольтные. Используются для измерения в цепях высокого напряжения и для разделения измерительных приборов и цепей ВН.

Основные параметры

Главными параметрами при выборе аппарата являются следующие:

  • Номинальное напряжение. Определяется изоляцией обмоток и указывает, в сетях с каким напряжением допускается использовать устройство.
  • Номинальный ток первичной цепи. Это максимальная измеряемая величина, при котором возможна длительная работа.
  • Номинальный ток вторичной цепи. Нагрузка вторичной обмотки при подключенных реле или амперметре.
  • Сопротивление нагрузки. Полное сопротивление амперметра, катушки реле или электросчетчика. Отклонение этого параметра от паспортных данных влияет на точность измерений.
  • Коэффициент трансформации. Определяется соотношением первичного и вторичного токов.

Информация! Большинство параметров указывается на корпусе аппарата, остальные данные есть в паспорте устройства.

Преимущества использования

Применение ТТ дает преимущества при проектировании и эксплуатации электросетей:

  • использование одинаковых по конструкции амперметров, отличающихся только градуировкой шкалы;
  • разделение сетей высокого и низкого напряжения;
  • увеличение диапазона измерений.

Применение

Измерительные трансформаторы используются в следующих случаях:

  • Измерение тока, величина которого не позволяет измерить его непосредственно амперметром. Обычно это больше 5А.
  • Питание электросчетчиков. Позволят измерять бОльшую мощность, чем предусмотрено аппаратом.
  • Использование в качестве разделительного трансформатора. Позволяет производить измерения в сетях напряжением выше 1кВ.
  • В цепях контроля тиристорных преобразователей. При нарушениях в работе тиристоров на выходе аппарата вместо постоянного напряжения появляется пульсирующее, что приводит к появлению тока во вторичной обмотке ТТ.
  • Нулевая защита ВВ трансформаторов. Отключает аппарат при значительном перекосе нагрузки и коротком замыкании одной из фаз на землю.

Обозначение на схеме

В отличие от обычного электротрансформатора на схеме ТТ не отмечается магнитопровод. Условное обозначение этого устройства состоит из двух элементов, изображенный один поверх другого:

  • прямая линия – символизирует шину, проходящую через окно магнитопровода;
  • две полуволны, символизирующих вторичную обмотку, к которой подключается измерительный прибор.

Почему ТТ не может работать в режиме холостого хода

В отличие от обычного электротрансформатора для трансформатора тока является нормальным режим короткого замыкания. При размыкании выводов вторичной обмотки в ТТ происходят процессы, которые могут привести к аварийной ситуации.

Увеличение магнитного потока

В электротрансформаторе переменный ток I¹, протекающий по первичной обмотке, создает магнитный поток F¹ в магнитопроводе. Этот поток наводит напряжение во вторичной обмотке.

В свою очередь, ток I², протекающий по вторичной обмотке, создает магнитный поток F². Эти потоки находятся в противофазе и в значительной степени нейтрализуют друг друга – увеличение I² и F² приводит к росту I¹ и F¹, что ограничивает результирующий магнитный поток F.

Особенностью ТТ является то, что ток в первичной обмотке I¹ не зависит от нагрузки I² и магнитный поток F¹ остается неизменным, что при размыкании выводов и отсутствии I² приводит к росту F и перегреву магнитопровода.

Повышение напряжения на выводах

В режиме ХХ происходит рост напряжения на выводах вторичной обмотки. Это связано с тем, что трансформатор передает не просто ток или напряжение. Аппарат передает с одной катушки на вторую мощность P=I¹*U¹=I²*U².

В обычных аппаратах при уменьшении I² уменьшается также I¹ и передаваемая мощность Р. В отличие от них в ТТ I¹, U¹ и Р не зависят от I². Поэтому при уменьшении I², протекающего через вторичную обмотку, напряжение начинает расти и достигает максимума в режиме ХХ.

Справка! Измерить увеличение напряжения можно обычным вольтметром, но его ограничивает ток, протекающий через прибор. Для более качественного измерения необходим электростатический вольтметр.

Что произойдет при размыкании цепи вторичной обмотки

При размыкании или обрыве проводов, идущих к измерительным приборам, появляются два фактора, которые могут привести к аварии и травмам людей:

  • Перегрев, вызванный большим магнитным потоком в магнитопроводе. Возникает из-за того, что магнитный поток F¹, создаваемый шиной или силовым кабелем, проходящим через аппарат, не компенсируется потоком вторичной обмотки F². Может привести к разрушению изоляции и возгоранию устройства.
  • Высокая ЭДС на выводах вторичной катушки. Появляется потому, что трансформатор передает мощность с одной катушки на другую. Из-за того, что мощность, потребляемая аппаратом, при отключении измерительного прибора не меняется, а I². во вторичных цепях равен “0”, ЭДС увеличивается до нескольких киловольт. Это приводит к травмированию людей и разрушению изоляции.

Опасность возникновения аварийных ситуаций отображена в нормативных документах. Запрет на размыкание отходящих выводов трансформатора указан в нормативных документах, таких, как ПОТЭУ п.42.2, ПТЭЭП п.2.6.24 и других.

Как закоротить, если есть необходимость

При необходимости отсоединить измерительный прибор или реле, не отключая первичную цепь, вывода, идущие к этим элементам, необходимо закоротить куском провода или перемычкой сечением не менее 0,35мм². Устанавливается перемычка на выводах трансформатора или непосредственно возле измерительного прибора.

При заземленных отходящих выводах это можно сделать, не отключая электроустановку.

Важно! В процессе установки закоротки и демонтажа амперметра или реле под нагрузкой вторичная цепь не должна размыкаться.

Проверка правильности соединений

Правильность подключения ТТ производится контрольным измерением переносными токоизмерительными клещами. Показания приборов должны совпадать.

При подключении к аппарату реле защиты проверка выполняется при помощи специальных приборов, позволяющих подать ток необходимой величины в первичную обмотку.

При проверке подключения трехфазных электросчетчиков, необходимо проверить правильность подключения трансформаторов для каждой фазы:

  • подключить нагрузку к одной из фаз;
  • включить питание;
  • проверить направление вращения диска устройства или учет энергии в аппаратах других конструкций;
  • при неправильном подключении изменить полярность подключения;
  • повторить пп1-4 для каждой из фаз.

Зажим — вторичная обмотка — трансформатор

Зажим — вторичная обмотка — трансформатор

Cтраница 1

Зажим вторичной обмотки трансформатора, к которому подключается обратный провод, а также аналогичные зажимы у сварочных выпрямителей и генераторов, у которых обмотки возбуждения подключаются к распределительной электрической сети без разделительного трансформатора, следует заземлять.  [1]

Один зажим вторичной обмотки трансформатора тока обязательно заземляют.  [2]

Но если зажимы вторичной обмотки трансформатора замкнуть накоротко, а первичную обмотку присоединить к источнику пониженного напряжения, при котором ток короткого замыкания равен номинальному, такой режим для трансформатора опасностей не представляет. Этот опыт называется опытом короткого замыкания.  [4]

Если же зажимы вторичной обмотки трансформатора замкнуть накоротко, а первичную обмотку подключить к пониженному напряжению, чтобы ток короткого замыкания / 2К был бы равен номинальному току / 2н, то при этом с трансформатором ничего опасного не произойдет. Этот опыт называется опытом короткого замыкания.  [6]

Если же зажимы вторичной обмотки трансформатора замкнуть накоротко, а первичную обмотку подключить к пониженному напряжению, чтобы ток короткого замыкания / 2К был бы равен поминальному току / 2и, то при этом с трансформатором ничего опасного не произойдет. Этот опыт называется опытом короткого замыкания.  [7]

Один из зажимов вторичной обмотки трансформатора напряжения обязательно заземляется для обеспечения безопасности обслуживающего персонала в случае пробоя изоляции между первичной и вторичной обмотками.  [8]

Порядок заземления зажимов вторичных обмоток трансформаторов тока ( выходящих или входящих) в каждой энергосистеме принимается единым для всего учетного хозяйства во избежание коротких замыканий при присоединении счетчиков.  [10]

Один из зажимов вторичной обмотки трансформатора напряжения заземляют в целях безопасности обслуживания при пробое первичной обмотки. Однофазный трансформатор напряжения применяют для присоединения вольтметров, регуляторов напряжения, соответствующих катушек реле и автоматов.  [12]

Напряжение на зажимах вторичной обмотки трансформатора является выходным напряжением микрофона. Выражение для него не отличается от выражения для выходного напряжения катушечного микрофона. Частотный диапазон этого микрофона довольно широк, а неравномерность частотной характеристики невелика.  [13]

Напряжение на зажимах вторичной обмотки трансформатора изменяется в зависимости от его нагрузки. Это происходит вследствие падения напряжения в сопротивлениях обмоток от нагрузочного тока.  [14]

Напряжение на зажимах вторичной обмотки трансформатора изменяется в зависимости от его нагрузки. Это происходит вследствие падения напряжения в обмотках от нагрузочного тока. Падение ( или, точнее, изменение) напряжения может быть определено по данным опыта короткого замыкания.  [15]

Страницы:      1    2    3    4

Руководство по эксплуатации ТОЛ-СВЭЛ-35 IIIM. Тех.документация Группа СВЭЛ.

3 Описание и работа трансформаторов


3.1.Назначение трансформаторов

3.1.1. Трансформаторы предназначены для передачи сигнала измерительной информации приборам измерения, автоматики, сигнализации и управления.

3.1.2.Трансформаторы предназначены для установки в открытые распределительные устройства (ОРУ) класса напряжения 35 кВ.

3.1.3.Трансформаторы имеют климатическое исполнение «УХЛ», категорию размещения 1 по ГОСТ 15150 и предназначены для эксплуатации в следующих условиях:

  • температура окружающего воздуха при эксплуатации от минус 60 ° С до плюс 50 °С;
  • относительная влажность, давление воздуха согласно ГОСТ 15543.1; высота установки над уровнем моря — не более 1000 м;
  • окружающая среда невзрывоопасная, не содержащая пыли, агрессивных газов и паров в концентрациях, разрушающих покрытия, металлы и изоляцию (атмосфера типа II по ГОСТ 15150). Степень загрязнения атмосферы согласно ПУЭ для трансформаторов с категорией длины пути утечки III по ГОСТ 9920 — ЗСЗ;
  • рабочее положение трансформатора в пространстве — вертикальное;
  • трансформаторы предназначены для эксплуатации в электроустановках, подвергающихся воздействию грозовых перенапряжений, при обычных мерах грозозащиты и имеют нормальную изоляцию уровня «б» по ГОСТ 1516. l класса нагревостойкости «F» по ГОСТ 8865 и класса воспламеняемости FН(ПГ) 3 по ГОСТ 28779 со скоростью распространения пламени не более 30 мм/мин;
  • трансформаторы рассчитаны на суммарную механическую нагрузку от ветра со скоростью 40 м/с, гололеда с толщиной стенки льда 20 мм и оттяжения проводов не более 500 Н (50 кгс)
  • трансформаторы соответствуют группе условий эксплуатации Ml по ГОСТ 17516.1;
  • трансформаторы сейсмопрочны при воздействии землетрясений интенсивностью 9 баллов по MSK — 64 при установке над нулевой отметкой до 70 м.

3.2.Технические характеристики

3.2.1. Основные технические характеристики приведены в таблице 1.

Значение вторичных нагрузок, первичного и вторичного токов, классов точности, предельной кратности вторичной обмотки для защиты, коэффициента безопасности приборов вторичной обмотки для измерений и количество вторичных обмоток уточняются в заказе.

Конструктивное исполнение с возможностью переключения коэффициента трансформации реализовано в виде дополнительных выводов каждой из вторичных обмоток.

Таблица 1
Наименование параметра ТОЛ-СВЭЛ-35 IIIМ
Значение конструктивного исполнения
2.1, 2.2 3.1, 3.2 4.2 5.2
Номинальное напряжение, кВ 35
Наибольшее рабочее напряжение, кВ 40,5
Номинальный вторичный ток,А 1;5
Номинальный первичный ток, А от 15 до 3000
Количество вторичных обмоток 2 3 4 5  
Класс точности:
вторичной обмотки для измерений
вторичной обмотки для защиты
0,2S; 0,2; 0,5S; 0,5; 1; 3
5Р; l0P
Номинальная вторичная нагрузка, В·А ОТ 1 ДО 50
Номинальная предельная кратность вторичной обмотки для защиты ОТ 3 ДО 80
Номинальный коэффициент безопасности
приборов обмотки для измерений
ОТ 3 ДО 20
Односекундный ток термической стойкости, кА при номинальном первичном токе, А
15
20
30
40
50
75
80
100
150
200
300,400 600- 3000

1,2
1,56
2,5
3,0
5,0
5,85
6,23
10,0
12,5
20,0
31,5
40,0
Ток электродинамической стойкости, кА, при номинальном первичном токе, А
15
20
30
40
50
75
80
100
150
200
300,400 600-3000

3,0
3,98
6,37
7,65
12,8
14,9
15,8
25,5
31,8
51,0
81,0
102,0

Расчетные значения сопротивления вторичных обмоток постоянному току при номинальном вторичном токе 5 А приведены в таблице 3.

Таблица 3
Номинальный первичный ток, А
Класс точности вторичной обмотки
Сопротивление обмоток постоянному току, Ом
15, 30, 75, 150, 300, 400,600, 1200 0,2S; 0,5S 0,176
0,5 0,155
10P 0,255
5, 10, 20, 40, 50, 100,200,500, 1000 0,2S; 0,5S 0,154
0,5 0,129
10P 0,219
  800 0,2S; 0,5S 0,220
0,5 0,217
10P 0,361
  1500 0,2S; 0,5S 0,206
0,5 0,203
l0P 0,339
  2000 0,2S; 0,5S 0,275
0,5 0,271
10P 0,418
  2500 0,2S; 0,5S 0,243
0,5 0,258
10P 0,388
  3000 0,2S; 0,5S 0,423
0,5
10P 0,876

 

3.3.Устройство

3.3.1. Трансформаторы выполнены в виде опорной конструкции. Трансформаторы имеют одну первичную и две, три, четыре или пять вторичных обмоток. Вто- ричная обмотка намотана на кольцевой магнитопровод.

3.3.2. Для конструктивных исполнений 2 и 3; вторичная обмотка, предназначенная для измерений и учета электроэнергии, обозначается №1, обмотки для питания цепей защиты, автоматики, сигнализации и управления — №2 и №3.

Для конструктивного исполнения 4 вторичные обмотки, предназначенные для измерений и учета электроэнергии, обозначаются №1 и №2, обмотки для питания цепей защиты, автоматики, сигнализации и управления — №3 и №4.
Для конструктивного исполнения 5 вторичные обмотки, предназначенные для измерений и учета электроэнергии, обозначаются №1 и №2, обмотки для питания цепей защиты, автоматики, сигнализации и управления — №3, №4 и №5.

При заказе трансформаторов с нестандартным набором обмоток по классам точности, назначение обмоток указано в паспорте на изделие и на табличке технических данных.

3.3.3. Первичная и вторичные обмотки залиты изоляционным компаундом, создающим монолитный блок и защищающим обмотки от влаги и механических повреждений.

3.3.4.Выводы вторичных обмоток расположены в нижней части трансформаторов и закрыты защитной крышкой.

Литой блок закреплен на опорной металлической плите, которая имеет четыре отверстия для крепления трансформаторов на месте установки.

3.3.5.Табличка с техническими данными трансформаторов расположена на опорной плите.

3.3.6.На плите трансформаторов имеется контактная площадка для присоединения заземляющего проводника и болт заземления.

3.3.7.Габаритные, установочные, присоединительные размеры и масса трансформаторов приведены в приложении А.

Трансформаторы могут изготавливаться с выводами вторичных обмоток из гибкого многожильного провода. Длина выводов вторичных обмоток оговаривается в заказе.


3.4.Маркировка

3.4.1. Маркировка выводов первичной и вторичных обмоток рельефная, расположена на литом блоке трансформаторов и выполняется непосредственно при заливке трансформаторов компаундом в форму.

3.4.2. Выводы первичной обмотки обозначаются Лl и Л2.

Выводы вторичных обмоток обозначаются 1И1-1И2, 2И1-2И2, 3И1-3И2, 4И1- 4И2 и 5И1-5И2.

3.4.3. Трансформаторы снабжены табличкой технических данных с указанием основных технических характеристик и предупреждающей надписью о напряжении на разомкнутых вторичных обмотках.

ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ТРАНСФОРМАТОРЫ

 

Измерительные трансформаторы делятся на трансформаторы напряжения и трансформаторы тока. Их применяют в цепях пере­менного тока для расширения пределов измерения измерительных приборов и для изоляции этих приборов от токоведующих частей, Находящихся под высоким напряжением.

Трансформаторы напряжения (рис. 106, а) конструктивно пред­ставляют собой обычные трансформаторы малой мощности. Пер­ечная обмотка такого трансформатора включается в два линейных провода сети, напряжение которой измеряется или контроли­руется; во вторичную обмотку включают вольтметр или параллельную обмотку ваттметра, счетчика и т. п. Коэффициент трансформации трансформатора напряжения выбирают таким, чтобы при номинальном первичном напряжении напряжение вторичной обмотки было 100 в.

Работа трансформатора напряжения подобна режиму холостого хода обычного силового трансформатора, так как сопротивление вольтметра или параллельной обмотки ваттметра, счетчика и т. п. велико и током во вторичной обмотке можно пренебречь.

Включение во вторичную обмотку большого числа измерительных приборов нежелательно. Если параллельно вольт­метру, включенному во вторичную обмот­ку трансформатора, подсоединить еще один вольтметр или параллельную обмот­ку ваттметра, счетчика и т. п., то ток во вторичной обмотке трансформатора уве­личится, что вызовет падение напряжения на зажимах вторичной обмотки, и точность показания приборов понизится.

Трансформаторы тока (рис. 106,6) служат для преобразования переменного тока большой силы в ток малой силы и изготовляются таким образом, чтобы при номинальной силе тока первичной цепи во вторичной обмотке сила тока была 5 а.

Первичная обмотка трансформатора тока включается в разрез линейного провода (последовательно с нагрузкой), сила тока в ко­тором измеряется; вторичная обмотка замкнута на амперметр или на последовательную обмотку ваттметра, счетчика и т. п., т. е. на измерительный прибор с малым сопротивлением.

Режим работы трансформатора тока существенно отличен от режима работы обычного трансформатора. В обычном трансфор­маторе при изменении нагрузки магнитный поток в сердечнике остается практически неизменным, если постоянно приложенное напряжение.

Если в обычном трансформаторе уменьшить нагрузку, т. е. силу тока во вторичной обмотке, то и в первичной обмотке сила тока уменьшится и, если вторичную обмотку разомкнуть, то сила тока в первичной обмотке уменьшится до тока холостого хода I0.

При работе трансформатора тока его вторичная обмотка замкнута на измерительный прибор с малым сопротивлением и ре­жим работы трансформатора близок к короткому замыканию. По­этому магнитный поток в магнитопроводе трансформатора мал.

Если разомкнуть вторичную обмотку трансформатора тока, то тока в этой обмотке не будет, тогда как в первичной обмотке сила тока остается неизменной.

Таким образом, при разомкнутой вторичной обмотке трансформатора тока магнитный поток в магнитопроводе, возбужденный током первичной обмотки и не встречающий размагничивающего

действия тока вторичной обмотки, окажется очень большим и, сле­довательно, э. д. с. вторичной обмотки, имеющей большее число витков, достигает большой величины, опасной для целости изоля­ций этой обмотки и для обслуживающего персонала. Поэтому при выключении измерительных приборов из вторичной обмотки транс­форматора тока эту обмотку необходимо замкнуть накоротко.

Включение большого числа измерительных приборов во вторич­ную обмотку трансформатора тока снижает точность измерения.

Конструкции трансформаторов тока в зависимости от назначе­ния чрезвычайно разнообразны и делятся на стационарные и пере­носные.

При работе измерительных трансформаторов напряжения и тока возможен пробой изоляции их первичных обмоток и, как след­ствие пробоя, электрическое соединение первичной обмотки с сер­дечником или со вторичной обмоткой.

Для безопасности обслуживания сердечники и вторичные обмот­ки измерительных трансформаторов заземляются.

Контрольные вопросы

1. Объясните назначение и принцип действия трансформатора.

2. Какую форму имеют магнитопроводы однофазных трансформаторов?

3. Каково устройство магнитопровода и обмоток трансформаторов?

4. Каким выражением определяется действующее значение э. д. с. обмотки трансформатора?

5. Изменится ли ток в первичной обмотке трансформатора, если при изме­нении нагрузки увеличился ток во вторичной обмотке?

6. Что называется коэффициентом трансформации?

7. Как производят опыты холостого хода и короткого замыкания трансфор­матора и какие параметры его определяются из этих опытов?

8. При какой нагрузке трансформатор имеет наибольший к. п. д.?

9. Каковы достоинства и недостатки автотрансформаторов по сравнению с трансформаторами?

10. Поясните назначение и схемы включения измерительных трансформаторов.

 

ГЛАВА VIII АСИНХРОННЫЕ ДВИГАТЕЛИ

ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Электрические машины широко применяют на электрических станциях, в промышленности, на транспорте, в авиации, в системах автоматического регулирования и управления, в быту.

Электрические машины преобразуют механическую энергию в электрическую и, наоборот, электрическую энергию в механиче­скую. Машина, преобразующая механическую энергию в электри­ческую, называется генератором. Преобразование электрической энергии в механическую осуществляется двигателями.

Любая электрическая машина может быть использована как в качестве генератора, так и в качестве двигателя. Это свойство электрической машины изменять направление преобразуемой ею

ею энергии называется обратимостью маши­ны. Электрическая машина может быть также использована для преобразования электрической энергии одного рода тока (частоты, числа фаз переменного тока, напряжения постоянного тока) в энергию другого рода тока. Такие электрические машины называются преобразователями. В зависимости от рода тока электро­установки, в которой должна работать электрическая машина, они делятся на машины постоянного и машины переменного тока. Машины переменного тока могут быть как однофазными, так и многофазными. Наиболее широкое применение нашли трех­фазные синхронные и асинхронные машины.

Находят также применение коллекторные машины переменного тока, которые допускают экономичное регулирование скорости вращения в широких пределах.

Принцип действия электрических машин основан на использо­вании законов электромагнитной индукции и электромагнитных сил. Если в магнитном поле полюсов постоянных магнитов или электромагнитов (рис. 107) поместить проводник и под действием какой-либо силы F1 перемещать его, то в нем возникает з. д. с.; равная:

[10]


где В — магнитная индукция в месте, где находится проводник,

l — активная длина проводника (та его часть, которая нахо­дится в магнитном поле),

v— скорость перемещения проводника в магнитном поле.

Направление э.д. с. (на рисунке от зрителя за плоскость чер­тежа), индуктируемой в проводнике, определяется согласно пра­вилу правой руки.

Если этот проводник замкнуть на какой-либо приемник энер­гии, то в замкнутой цепи под действием э. д. с. будет протекать ток, совпадающий по направлению с э.д. с. в проводнике. В результате взаимодействия тока I в проводнике с магнитным полем полюсов создается электромагнитная сила FЭэ, направление которой опре­деляется по правилу левой руки; эта сила будет направлена на­встречу силе, перемещающей проводник в магнитном поле. При равенстве сил F1=Fэ проводник будет перемещаться с постоян­ной скоростью. Следовательно, в такой простейшей электрической машине механическая энергия, затрачиваемая на перемещение проводника, преобразуется в энергию электрическую, отдаваемую сопротивлению внешнего приемника энергии, т. е. машина рабо­тает генератором. Та же простейшая электрическая машина может работать двигателем. Если от постороннего источника электриче­ской энергии через проводник пропустить ток, то в результате взаимодействия тока в проводнике с магнитным полем полюсов создается электромагнитная сила Рэ, под действием которой про­водник начнет перемещаться в магнитном поле, преодолевая силу торможения какого-либо механического приемника энергии. Таким образом, рассмотренная машина так же, как и любая электриче­ская машина, обратима, т. е. может работать как генератором, так и двигателем.

Для увеличения э. д. с. и электромеханических сил электриче­ские машины снабжаются обмотками, состоящими из большого числа проводов, которые соединяются между собой так, чтобы з. д. с. в них имели одинаковое направление и складывались.

Э. д. с. в проводнике будет индуктирована также и в том слу­чае, когда проводник неподвижен, а перемещается магнитное поле полюсов.

[10] Это соотношение предполагает, что проводник перемещается перпендику­лярно направлению магнитных линий поля.


Правильное закорачивание вторичных обмоток измерительных трансформаторов тока. — Разговоры

Всем доброго времени. Короче, в чём суть вопроса, приобрело предприятие на замену новые трансформаторы тока типа ТОЛ-10, на 10 кВ, с литой изоляцией от «Свердловского завода трансформаторов тока», вот такие http://www.tdtransfo…kv/tol-10-i.htm, новые счётчики требуют полнофазного входа всех трёх фаз, а не только А и С, как в старой системе. В частности были привезены 600(300)/5 ампер, две обмотки, 0,5S метрологическая и наша, релейная,10Р, на выходе регулируется коэффициент трансформации. Если глянуть на картинку, то видно, что коэффициент трансформации регулируется просто-напросто отводом от средней точки, что у нас, что у метрологов. Мы свои провода, идущие к реле, цепляем на крайние клеммы 2И1-2И3, используем максимальный коэффициент 600/5, у нас вся обмотка обтекается током и закорочена накоротко через реле и на фазе В через закоротку, поскольку она для работы релейной защиты в данном случае не нужна. А вот с метрологами вышел казус, им требуется коэффициент 300/5, и они садятся на 1И1-1И2, клемма 1И3 висит в воздухе. И вот тут у меня с коллегами вышел спор, я им с пеной у рта доказываю необходимость закорачивания накоротко неиспользуемой полуобмотки во избежание серьёзного геморроя, а они наоборот, что ничего трогать не надо, мол высокое напряжение на раскороченной полуобмотке не появится, «ведь там же уже есть замкнутая внешняя цепь». Попытки апелляции к законам Кирхгоффа и объяснение, что в таком режиме полуобмотки работают независимо друг от друга, ни к чему не привели. Тогда один трансформатор был подвергнут испытанию, на первичную обмотку подали ток с У5053 (это такой испытательный стенд) и на раскороченную вторичку посадили вольтметр, напряжение там действительно не появилось, во всяком случае прибор показывал всё по нолям, но мы и первичный ток далеко до номинала не дотянули, так, 25 ампер дали. Вот теперь вопрос-а как правильно в данном случае произвести закорачивание, кто из нас прав, вопрос не праздный, как бы релейщикам в метрологических обмотках делать нечего, но безопасность не бывает лишней, 10 кВ не шутка, да и оборудование потом восстанавливать как-то нехорошо, если вдруг транс полыхнёт из-за раскороченной обмотки.

Изменено пользователем BERNARD

Обрыв вторичной обмотки трансформатора тока. К чему это приводит?!

Здравствуйте, уважаемые читатели и гости сайта «Заметки электрика».

Несколько дней назад мне передали замечание, что на одном из фидеров перестал показывать амперметр, хотя нагрузка на фидере была, и причем не маленькая, около 30-50 (А).

Кстати, данная неисправность произошла в распределительном устройстве напряжением 10 (кВ) исполнения КСО.

Щитовой амперметр типа Э30 подключен через трансформатор тока ТПОЛ-10 с коэффициентом трансформации 150/5.

По приезду на подстанцию я обнаружил, что произошел обрыв провода на щитовом амперметре.

Амперметр установлен на дверце ячейки КСО и, видимо, в течение длительной эксплуатации произошло перегибание жилок гибкого проводника, что и привело к обрыву.

Напомню, что согласно ПУЭ, п.3.4.4, сечение токовых цепей должно быть не менее 2,5 кв.мм по меди или 4 кв.мм по алюминию. В моем случае применен медный гибкий провод ПВ-3 (ПуГВ) сечением 2,5 кв.мм.

В связи со случившейся ситуацией я и решил написать статью о том, что произойдет с трансформаторами тока при обрыве их вторичной цепи.

Итак, поехали.

Во всех правилах, хоть в ПОТЭУ (п.42.2), хоть в ПТЭЭП (п.2.6.24), строго настрого запрещено размыкать вторичную цепь ТТ и об этом должны знать все без исключения.

К тому же об этом всегда напоминают в виде надписи «Внимание! Опасно! На разомкнутой обмотке напряжение», а то вдруг кто забудет!

А что же все таки произойдет с трансформатором тока при обрыве его вторичной цепи? Давайте разберемся!

Правда для этого нам необходимо рассмотреть принцип работы трансформатора тока и его устройство. Сильно вдаваться в подробности устройства ТТ я не буду, т.к. цель статьи заключается немного в другом, да и разновидностей ТТ в природе не мало. Если кому интересно, то могу рассказать об устройстве ТТ более подробнее на примере конкретного типа, но уже в другой своей публикации.

В общем, первичная обмотка трансформатора тока чаще всего состоит из одного витка или шины, которая подключена последовательно в силовую цепь, где необходимо измерять или контролировать ток.

Встречаются также и трансформаторы тока с многовитковой первичной обмоткой.

Вот например, трансформаторы тока ТПФМ-10 имеют многовитковую первичную обмотку. На данный момент таких ТТ на наших подстанциях осталось уже немного, т.к. мы с некоторой периодичностью заменяем их на более новые ТПОЛ-10.

Подробнее про классификацию трансформаторов тока читайте в моей отдельной статье (вот ссылочка).

Первичная обмотка (шина) имеет малое количество витков (чаще всего один) и большое сечение, соизмеримое с номинальным током силовой нагрузки.

Шина первичной обмотки проходит через магнитопровод, на котором намотана вторичная обмотка.

Вторичная обмотка имеет много витков и малое сечение, и всегда замыкается накоротко, либо через малое сопротивление подключенных к ней реле и различных приборов (Zн).

Сильно вдаваться в теорию я не буду, а попробую объяснить более по-простому.

При протекании тока в первичной обмотке трансформатора тока, по закону электромагнитной индукции возникает магнитный поток Ф1, который замыкается по магнитопроводу и пронизывает вторичную обмотку ТТ. В связи с этим, во вторичной обмотке ТТ наводится (индуцируется) ток I2 (при условии, что цепь замкнута), который образует магнитный поток Ф2, направленный встречно магнитному потоку Ф1. В итоге, в магнитопроводе образуется результирующий магнитный поток Фт, который называют основным или намагничивающим потоком.

Конструктора при проектировании рассчитывают сечение магнитопровода исходя из нормальной работы трансформатора тока, т.е. при его замкнутой вторичной обмотке. При нормальной работе трансформатора тока основной поток Фт не велик.

При разрыве вторичной обмотки ТТ произойдет следующее.

Во-первых, значительно увеличится основной магнитный поток Фт в магнитопроводе, что вызовет его нагрев. Это произойдет из-за того, что во вторичной обмотке не будет тока, а значит не возникнет встречного магнитного потока Ф2, который скомпенсирует магнитный поток Ф1 от первичной обмотки.

Во-вторых, на выводах вторичной обмотки наведется напряжение, соизмеримое с несколькими киловольтами.

Почему же наводится такое напряжение?!

Согласно закону сохранения энергии, мощность с генератора (первичная обмотка трансформатора тока в нашем случае) равна мощности, которую мы снимаем со вторичной обмотки с учетом потерь в меди и стали. В итоге, это выражение можно записать в таком виде :

Р1 = Рпот + Р2

Для простоты и наглядности не будем учитывать потери в меди и стали:

Р1 = Р2

Запишем мощности вышеприведенного выражения через токи и напряжения:

U1·I1 = U2·I2

А теперь представим, что тока I2 у нас не стало. Соответственно, выражение примет следующий вид:

U1·I1 = U2

У обычных трансформаторов напряжения при изменении вторичного тока I2 всегда изменяется ток в первичной обмотке I1 из-за наличия большого количества витков. А вот у трансформатора тока первичная обмотка имеет всего один виток, а изменить первичный ток I1 никак не возможно, потому что он является частью силовой цепи, где мы и контролируем его.

Поэтому, «U1·I1» является как бы константой (неизменной величиной) и для сохранения передаваемой мощности из первичной обмотки во вторичную в значительной степени увеличивается напряжение на вторичной обмотке до нескольких киловольт. В нормальном режиме на вторичной обмотке напряжение составляет буквально несколько вольт, а то и меньше (зависит от нагрузки).

На самом деле напряжение на первичной обмотке (напряжение падения на витке или шине) тоже немного изменяется, но это настолько малая величина, что ей можно смело пренебречь.

  1. Повышенное напряжение на выводах вторичной обмотки может привести к повреждению подключенных к ней устройств, в особенности это касается полупроводниковых приборов и различной электроники.
  2. Повышенное напряжение может привести к межвитковому замыканию вторичной обмотки или пробою ее на корпус, соответственно, выходу трансформатора тока из строя.
  3. Также повышенное напряжение опасно в плане поражения обслуживающего персонала электрическим током в случае ошибочного или самопроизвольного разрыва вторичных цепей ТТ.

Ну коль такая ситуация с обрывом токовых цепей ТТ фазы С у меня случилась на подстанции, то я и решил воспользоваться ситуацией, и измерить напряжение на разомкнутой вторичной обмотке.

Напряжение между выводами ТТ (421 и 410) составило 34,2 (В). Как видите, ничего критического нет и это далеко не киловольты. Тем не менее нужно учесть то, что во время измерения первичный ток ТТ составлял 30% от номинального. При номинальном же токе напряжение на разомкнутой обмотке будет гораздо и гораздо больше и не исключено, что там наведутся киловольты!

Кстати, из-за насыщения магнитопровода напряжение на разомкнутой вторичной обмотке имеет несинусоидальную форму с резкими и острыми пиками.

В общем, решил фидер в ремонт не выводить. Установил на токовом клеммнике закоротку и произвел переподключение амперметра.

Перезачистил оба конца, опрессовал их изолированными наконечниками и подключил к амперметру. Готово.

Снял закоротку с клеммника и проверил показания амперметра. Как видите, теперь амперметр показывает ток нагрузки данного присоединения.

Вот еще один пример разрыва вторичной цепи ТТ из моей практики.

При проведении пуско-наладочных работ в одном из торговых центров я обнаружил, что монтажники забыли закоротить трансформатор тока на фазе А.

И уже по традиции, рекомендую посмотреть видеоролик по материалам данной статьи:

Дополнение. Рекомендую посмотреть видео про еще один случай обрыва вторичной цепи ТТ:

Запомните главное и золотое Правило! Трансформатор тока работает в режиме короткого замыкания, т.е. его вторичная обмотка должна быть всегда замкнута накоротко или через малое сопротивление подключенных к ней устройств и приборов.

P.S. А у Вас случались обрывы вторичных цепей ТТ?! Какие последствия Вы наблюдали при этом? Поделитесь в комментариях своими случаями из практики. Вообще, если тема с обрывом токовых цепей ТТ Вам интересна, то можно взять какой-нибудь ТТ и снять зависимость вторичного напряжения от первичного тока. Трансформаторы тока у меня в наличии есть, хоть низковольтные, хоть высоковольтные 10 (кВ). В общем пишите, свои предложения в комментариях!

Если статья была Вам полезна, то поделитесь ей со своими друзьями:


трансформатор

Подобное соотношение получило название коэффициента трансформации. Следовательно, коэффициент трансформации любого трансформатора можно найти как: Если к трансформатору подключить нагрузку, то первичная обмотка будет потреблять ту же мощность(если пренебречь малыми потерями), что и вторичная. Т.е., если, скажем, ко вторичной обмотке с напряжением 12В вы подключите 12-вольтовую лампочку мощностью 60Вт, то ваш электросчетчик воспримет это будто бы к сети 220В подключена лампа 60Вт. А расчеты здесь таковы. Во вторичной обмотке ток составит 60Вт/12В=5А. В первичной обмотке трансформатора, а значит и через счетчик ток составит 60Вт/220В=0,27А. Из этого следует соотношение токов в обмотках: Следовательно, с помощью трансформатора можно получать высокие напряжения и малую силу тока, а также низкое напряжение и большую силу тока. В качестве КПД трансформатора принимают отношение мощности во вторичной обмотке к мощности в первичной:.
КПД трансформатора всегда большой и составляет обычно от 96% до 99%. Отклонение от идеального случая, когда КПД=100%, объясняются потерями в самом трансформаторе. Например, ввиду того, что обмотки выполняются медными, а значит обладают каким-то сопротивлением, происходит их нагревание при прохождении тока.
В самом сердечнике трансформатора возникают потери от так называемых вихревых токов. Снижают эти потери тем, что набирают сердечник из отдельных изолированных друг от друга лаком листов.
Также в материале сердечника элементарные магнитики (атомы) постоянно поворачиваются в направлении переменного магнитного поля, обусловленного переменным напряжением (током). На это идут затраты энергии, которые называют затратами на гистерезис. Их снижают путем выполнения сердечника из материала, который требует незначительных затрат энергии на перемагничивание. Обычно для этих целей служит специальная электротехническая сталь.

Еще один вопрос, который часто возникает о трансформаторах — это питание нагрузки от нескольких трансформаторов, включенных параллельно. Такая идея возникает, когда мощности одного имеющегося трансформатора недостаточно для питания нагрузки. Для этого необходимо знать условия параллельной работы. Для включения на параллельную работу трансформаторы должны иметь:

1)одинаковые коэффициенты трансформации(либо с разницей не более 0,5%), иначе между их вторичными обмотками будет циркулировать уравнительный ток, который даже при небольшой разнице в коэффициентах трансформации может привести к опасному перегреву;

2)одинаковые напряжения короткого напряжения uk, %, иначе они не смогут делить нагрузку пропорционально своим мощностям. Т.е. одни трансформаторы будут недогружены, а другие перегружены. Обычно эта величина указана в паспорте трансформатора. Однако, если величина напряжения короткого замыкания все же не известна, надо ориентироваться по мощностям применяемых трансформаторов. Они не должны отличаться между собою более чем на 10%;

3)для 3-х фазных трансформаторов необходимо еще условие соблюдения одинаковой группы соединений. Однако, такая необходимость очень редка, поэтому мы ее пропустим. Но на всякий случай знать это необходимо.

Почему нельзя открывать вторичную обмотку трансформатора тока.

Трансформаторы тока всегда применяют с замкнутой цепью вторичных обмоток через амперметры, катушки тока ваттметров или катушки реле. Цепь его вторичной обмотки не должна размыкаться, пока первичная обмотка находится под напряжением. Нарушение этой меры предосторожности может привести к серьезным последствиям. Здесь я обсуждаю причины этого.

Как известно, в силовом трансформаторе
  • ток, протекающий в первичной обмотке, зависит от тока во вторичной обмотке, тогда как
  • в трансформаторе тока ток, протекающий в первичной обмотке, зависит от тока, протекающего по линии, ток которой измеряется.

Этот ток никоим образом не контролируется состоянием цепи вторичной обмотки ТТ.
 

 
В нормальных условиях как первичная, так и вторичная обмотки создают МДС, противодействующие друг другу. Первичная МДС немного больше, чем вторичная МДС, и, следовательно, результирующая МДС мала.
 

Эта результирующая МДС отвечает за создание магнитного потока в сердечнике, и, поскольку эта МДС невелика при нормальных рабочих условиях, во вторичной обмотке ТТ индуцируется небольшое напряжение.
 

 
Если вторичная обмотка разомкнута, а первичная обмотка находится под напряжением, МДС первичной обмотки остается неизменной, в то время как МДС противоположной вторичной обмотки уменьшается до нуля.
 
В этом случае результирующая МДС становится очень большой. Этот большой MMF создает большой поток в активной зоне до тех пор, пока он не насыщается.
 
Этот большой поток связывается со вторичной обмоткой и индуцирует высокое напряжение во вторичной обмотке. Это может быть опасно для изоляции трансформатора и для человека, разомкнувшего цепь.
 
Кроме того, в этих условиях очень высоки потери на вихревые токи и гистерезис, что может привести к перегреву и повреждению ТТ.
 
Даже если этого не происходит, сердечник может постоянно намагничиваться, что приводит к значительным ошибкам соотношения и фазового угла.
 
В большинстве случаев трансформаторы тока снабжены переключателем или короткозамыкающим звеном на клеммах вторичной обмотки. Если такая перемычка имеется, ее всегда следует замыкать накоротко, прежде чем вносить какие-либо изменения в цепь вторичной обмотки при включенной первичной обмотке.
 
Когда ТТ используется для измерения, его вторичная обмотка может быть безопасно закорочена, так как это практически короткое замыкание, полное сопротивление нагрузки (например, амперметра, CC ваттметра и т. д.) очень мало.
 
Спасибо, что прочитали статью «Почему нельзя открывать вторичную обмотку трансформатора тока».
 

трансформатор | Все сообщения

 

© https://yourelectricalguide.com/ Почему нельзя открывать вторичную обмотку трансформатора тока.= амплитуда магнитной индукции (Тл = Вб/м 2 ) n = эмпирическая постоянная для магнитного материала (1 < n < 3).

Поскольку магнитопровод трансформатора состоит из металлических пластин, возникают гистерезисные потери. Чтобы ограничить эти потери, желательно, чтобы константа материала была как можно меньше.

В этом случае возможен сплав железа с использованием кремния (например,2 Вт/кг

Здесь в:

k w  = постоянная материала относительно потерь на вихревые токи

δ  = толщина листа в мм.

При добавлении кремния также увеличивается электрическое сопротивление, в результате чего снижаются потери на вихревые токи. Согласно последней формуле выгодно иметь пластины как можно тоньше. Типичная толщина пластины составляет от 0,3 до 1 мм для работы на частоте 50 Гц. Пластины могут быть 0.2

1.11 = форм-фактор синусоидального напряжения

a  = форм-фактор фактического напряжения.

Гистерезис и потери на вихревые токи формируют потери в стали. Иногда их называют постоянными потерями трансформатора, поскольку они зависят не от нагрузки, а только от магнитной индукции. Магнитная индукция зависит только от приложенного напряжения. Следующая таблица дает представление о потерях в железе с пластинами толщиной от 0,2 до 0,5 мм и частотой 50 Гц при индукции 1 Тесла.

8 0
Материал
Убытки 4 Убытки в W / KG
Коммерческий Iron 5 … 10
Si-Fe, теплые прокаты 1 … 3
Si-Fe Рулонные и кристалл ориентированные 0,3 … 0,6
50% Ni-Fe 0,2
примерно 65% Ni-Fe 0,06
0,06

Рис. 16-11 показывает общие потери железа в 50 Гц для сердечников с тороидальной обмоткой 0.3 мм (данные для холоднокатаных сердечников из 3 % Si-Fe). На рис. 16-12 мы видим влияние частоты на общие потери в стали для того же материала. Такие сердечники используются для силовых трансформаторов, импульсных трансформаторов, сварочных трансформаторов, линейных трансформаторов и т.д.….

Рис. 16-11. Потери в стали как функция индукции

Рис. 16-12. Потери в стали с частотой как параметр

Для ограничения потерь на вихревые токи на более высоких частотах используются ферромагнитные сердечники. Эти ферриты состоят из сплава оксида железа с современными материалами, такими как марганец, никель и т. д. Оксиды обладают низкой электропроводностью.Ферриты могут быть изготовлены без потерь в мегагерцовом диапазоне. Максимальная самоиндукция ферритов (от 0,3 до 0,5 Тл) меньше, чем у пластин из кремниевой стали (от 1 до 1,5 Тл), поскольку большая часть объема состоит из атомов кислорода, которые явно немагнитны. На рис. 16-13 показаны потери в сердечнике для феррита (Siemens) в зависимости от индуктивности, а на рис. 16-14 показаны потери в зависимости от частоты для того же материала.

Рис. 16-13. Потери в сердечнике N27 (для кольцевых сердечников R16)

Рис.16-14. Потери N27 (для кольцевых сердечников R16)

Трансформаторы напряжения и тока Вопросы и ответы

Этот набор вопросов и ответов по трансформаторам с множественным выбором (MCQ) посвящен «Трансформаторам напряжения и тока».

1. Что произойдет, если вторичная обмотка трансформатора тока будет разомкнута?
а) горячий из-за больших потерь в железе
б) горячий, потому что первичный ток будет течь большой
в) холодный, так как нет вторичного тока
г) зависит от других параметров
Посмотреть ответ

Ответ: а трансформатор тока разомкнут, температура трансформатора возрастет до более высокого значения из-за больших потерь в железе, происходящих в цепи из-за высокой плотности потока.

2. Вторичная обмотка какого из перечисленных трансформаторов всегда остается замкнутой?
a) Повышающий трансформатор
b) Понижающий трансформатор
c) Трансформатор напряжения
d) Трансформатор тока
Посмотреть Ответ

Ответ: d
Пояснение: Трансформатор тока работает по принципу короткозамкнутой вторичной обмотки. Это просто означает, что нагрузка на систему Z b равна 0. Этот трансформатор создает ток во вторичной обмотке, который пропорционален току в его первичной обмотке.

3. Трансформаторы тока используются для _____________________
а) для измерения напряжения
б) для измерения высоких значений токов
в) для короткого замыкания ненужных приборов
г) для измерения малых значений токов
Посмотреть ответ

Ответ: b
Объяснение: Это трансформатор коэффициента мощности, предназначенный для измерения больших токов и обеспечения понижающего тока для приборов измерения тока, таких как амперметр. Такие приборы создают короткое замыкание на вторичной обмотке ТТ.

4. Вторичная обмотка трансформатора тока всегда остается короткозамкнутой во время работы, поскольку она _______________________
а) предотвращает насыщение сердечника и индукцию высокого напряжения
б) безопасна для человека
в) защищает первичную цепь
г) сохраняет температура в пределах
Посмотреть Ответ

Ответ: a
Объяснение: Вторичная сторона трансформатора тока всегда замкнута накоротко, чтобы избежать насыщения сердечника и обеспечить индукцию высокого напряжения, так что трансформатор тока можно использовать для измерения больших токов.

5. Глубокое насыщение ТТ возникает, когда _________________
а) если цепь замкнута накоротко
б) если цепь разомкнута
в) как при открытом, так и при коротком замыкании
г) при очень высоком напряжении питания
Просмотреть ответ

Ответ: b
Объяснение: Наиболее важной мерой предосторожности при использовании ТТ является то, что он ни в коем случае не должен быть разомкнут (даже случайно). Поскольку первичный ток не зависит от вторичного тока, весь он действует как ток намагничивания, когда вторичная обмотка открыта.Это приводит к глубокому насыщению активной зоны, которое не может быть возвращено в нормальное состояние, и, таким образом, ТТ становится непригодным для использования.

6. Трансформаторы тока __________________
a) измерительные трансформаторы с последовательным соединением
b) измерительные трансформаторы с параллельным соединением
c) измерительные трансформаторы с последовательно-параллельным соединением
d) обычные трансформаторы с параллельным соединением
Посмотреть ответ

Ответ: a
Пояснение: Трансформатор тока (ТТ) представляет собой измерительный трансформатор с последовательным соединением.Они предназначены для предоставления незначительной нагрузки измеряемому источнику питания, а также имеют точное соотношение токов и соотношение фаз для обеспечения точного учета подключенных вторичных источников.

7. Трансформаторы напряжения имеют _____________
a) высокое реактивное сопротивление рассеяния
b) высокий ток намагничивания
c) высокое реактивное сопротивление намагничивания
d) низкое реактивное сопротивление намагничивания
Просмотреть ответ

Ответ: c
Пояснение: Трансформаторы напряжения, часто называемые трансформаторы напряжения спроектированы с минимальными ошибками, и для достижения этого они имеют низкое реактивное сопротивление рассеяния, малые потери и высокое реактивное сопротивление намагничивания.

8. Что из следующего можно считать ошибкой трансформатора напряжения?
a) Ошибки модуля
b) Ошибки фазы
c) Ошибки модуля
d) Ошибки модуля и фазы
Просмотреть ответ

Ответ: d
Объяснение: V 2 /V 1 отличается от желаемого значения (N 1 /N 2 ) по амплитуде и фазе, что приводит к ошибкам амплитуды и фазы. Такие ошибки необходимо удерживать в пределах, определяемых требуемой точностью.Для этого специально разработан трансформатор PT-потенциала.

Sanfoundry Global Education & Learning Series – Transformers.

Чтобы попрактиковаться во всех областях Трансформеров, вот полный набор из более чем 1000 вопросов и ответов с несколькими вариантами ответов .

Вторичная обмотка следующих трансформаторов всегда остается замкнутой

РЕШЕНИЕ

Вторичная обмотка трансформаторов тока всегда остается замкнутой.Если вторичная обмотка трансформатора тока не замкнута накоротко, когда она не используется, и остается открытой, то на вторичной обмотке может возникнуть очень высокое напряжение, которое может повредить изоляцию трансформатора.

Подробное объяснение:-

Измерительные трансформаторы используются вместе с амперметром и вольтметром для расширения диапазона измерений. В цепях постоянного тока для расширения номенклатуры измерительных приборов используются шунты и умножители. Шунт используется для расширения диапазона амперметра, тогда как множитель используется для расширения диапазона вольтметров

Этот тип амперметра показан на рисунке.Первичная обмотка трансформатора соединена последовательно с нагрузкой, а амперметр подключен к вторичной обмотке трансформатора. Обратите внимание, что диапазон измерителя изменяется путем выбора разных ответвлений на вторичной обмотке трансформатора тока. Различные отводы на трансформаторе обеспечивают разное передаточное число между первичной и вторичной обмотками трансформатора. Подробно объясняется работа трансформатора тока.

  • Трансформатор тока используется для понижения тока до более низкого значения, чтобы его можно было измерить амперметром нормального диапазона.
  • Трансформатор тока имеет первичную обмотку из одного или нескольких витков толстого провода с большой площадью поперечного сечения, соединенную последовательно.
  • Первичная обмотка трансформатора тока подключается к нагрузке или фидеру, а вторичная обмотка трансформатора тока подключается к амперметру.
  • Сопротивление первичной обмотки очень низкое, а токи очень большие. Первичный ток зависит от нагрузки на линию, а не от нагрузки на вторичную цепь.
  • Ток, потребляемый вторичной обмоткой, мало влияет на линейный ток.
  • Вторичная обмотка трансформатора содержит много витков тонкого провода с меньшей площадью поперечного сечения и гораздо более высоким импедансом. Если вторичная обмотка не загружена, этот трансформатор повышает напряжение до опасного уровня из-за высокого коэффициента трансформации. Из-за этого трансформатор тока всегда должен иметь короткое замыкание на вторичной обмотке при подключении или отключении любого устройства от его выхода. За счет большой нагрузки вторичной обмотки высокое напряжение снижается до безопасного уровня.
  • Номинальный ток вторичной обмотки ТТ – от 5 А до 1 А.
  • Для иллюстрации работы трансформатора тока предположим, что коэффициент тока первичной обмотки составляет 100 А. из 5А.
  • Первичная обмотка состоит из трех витков провода, вторичная обмотка состоит из 60 витков.
  • Соотношение между первичным и вторичным токами составляет 100 А/5 А или 20:1
  • Другими словами, первичный ток в 20 раз больше вторичного тока.
  • Обратите внимание, что количество витков и ток в первичной и вторичной обмотках связаны обратной пропорцией. т. е. I 1  / I 2  = N 2  / N 1.
  • Путем увеличения количества вторичных обмоток N 2 вторичный ток можно сделать намного меньше, чем ток в первичной цепь измеряется. Другими словами, по мере увеличения N2 I 2 уменьшается на пропорциональную величину.

Быстрый ответ: потребляет ли трансформатор какой-либо ток при разомкнутой вторичной обмотке Почему

Home » QA » Быстрый ответ: потребляет ли трансформатор ток при разомкнутой вторичной обмотке Почему

Если разомкнуть вторичную обмотку трансформатора, то это означает, что на ней нет нагрузки и, следовательно, в идеальных условиях первичная обмотка не должна потреблять никакого тока, но на практике это не так.Первичная обмотка будет потреблять некоторый ток, который будет использоваться для ее нагрева.

Потребляет ли трансформатор какой-либо ток, когда его вторичная обмотка разомкнута, и почему?

Поскольку вторичная обмотка трансформатора разомкнута, первичная обмотка потребляет только ток холостого хода, что приводит к некоторым потерям в меди. Следовательно, в этом приближении мощность больше не передается от первичной обмотки к вторичной, и через вторичные обмотки проходит незначительный ток.

Что произойдет, если вторичная обмотка трансформатора разомкнута?

Если разомкнуть вторичную обмотку трансформатора тока, напряжение на вторичной обмотке станет ненормально высоким, что может привести к повреждению изоляции и возгоранию.Магнитодвижущая сила, создаваемая во вторичной обмотке, создает высокий ток возбуждения и результирующую большую плотность потока, создавая чрезвычайно высокое напряжение.

Почему неидеальный трансформатор потребляет некоторый ток, когда вторичная обмотка разомкнута?

Если вторичная обмотка не создает наведенного магнитного поля, то первичная обмотка не будет знать о «присутствии» вторичной обмотки, и поэтому первичная обмотка ведет себя так, как будто вторичной обмотки нет, т. е. как самоиндуктор.. . . таким образом, ток не протекает через первичную обмотку.

Что происходит, когда во вторичной обмотке трансформатора протекает ток?

Когда электрическая нагрузка подключена ко вторичной обмотке трансформатора, ток протекает через вторичную обмотку и нагрузку. Магнитное поле, создаваемое током во вторичной обмотке, взаимодействует с магнитным полем, создаваемым током в первичной обмотке.

Потребляет ли трансформатор ток?

Трансформатор вытянет 2.5 ампер тока. Если по какой-то причине вам нужен более мощный трансформатор для работы приборов, вы все равно делите мощность на напряжение, чтобы найти ток. Для 120-вольтового первичного трансформатора мощностью 2000 Вт разделите 2000 на 120, чтобы получить ток (2000 Вт / 120 вольт = 16,67 ампер).

Всегда ли трансформаторы потребляют энергию?

Оказывается, эти трансформаторы потребляют энергию всякий раз, когда они подключены к стене, независимо от того, подключены они к устройству или нет. Потребляемая мощность невелика — порядка от 1 до 5 Вт на трансформатор.Но это складывается.

Что произойдет, если вторичная обмотка трансформатора тока разомкнется при протекании тока по первичной обмотке?

Если в первичной цепи есть ток, вторичную цепь ни в коем случае нельзя размыкать. Это может привести к возникновению очень высоких напряжений из-за ампер-витков первичной обмотки, которые начинают намагничивать сердечник. Пока он действует как трансформатор, он вызывает очень высокие пики напряжения.

Что произойдет в трансформаторе тока, если вторичная цепь случайно разомкнется, когда первичная обмотка находится под напряжением?

Если вторичная обмотка разомкнута, а первичная обмотка находится под напряжением, МДС первичной обмотки остается неизменной, в то время как МДС противоположной вторичной обмотки уменьшается до нуля.Это может быть опасно для изоляции трансформатора и для человека, разомкнувшего цепь.

Почему вторичная обмотка ТТ заземлена?

Если вторичная обмотка не подключена к нагрузке, она пытается поддерживать противодействующее магнитное поле, и уровни напряжения могут резко возрасти. Уровни могут стать настолько высокими, что воздух вокруг ТТ может начать разлагаться и терять свои изолирующие свойства. Вот почему вы всегда должны убедиться, что вторичная сторона трансформатора тока закорочена.

Какой ток протекает в первичной обмотке трансформатора, когда вторичная обмотка разомкнута?

Ток, который течет в первичной обмотке трансформатора, когда его вторичная обмотка разомкнута, представляет собой только ток, который обеспечивает потери без нагрузки и создание магнитного потока в сердечнике, отсюда и название, ток без нагрузки.

Что происходит во вторичной цепи?

Вторичные цепи — это цепи, питаемые от выходных обмоток трансформатора, которые электрически отделены от входных обмоток. Между входом и выходом нет прямой электрической связи, и энергия передается во вторичную обмотку за счет взаимной индукции.

Как протекает ток через трансформатор?

Трансформатор (две обмотки) представляет собой тип преобразователя, в котором ток, протекающий через первичную обмотку, создает магнитный поток, который, проходя через вторичную обмотку, приводит к протеканию тока через нагрузку.Кратковременный ток в первичной обмотке создает ток и напряжение во вторичной обмотке.

Когда трансформатор находится под нагрузкой, втекает нагрузочная составляющая вторичного тока?

Трансформатор «под нагрузкой» Когда электрическая нагрузка подключена к вторичной обмотке трансформатора и поэтому нагрузка трансформатора больше нуля, ток протекает во вторичной обмотке и выходит на нагрузку.

Как найти вторичный ток трансформатора?

Расчет тока трансформатора: Вторичный ток равен произведению первичного напряжения и первичного тока, деленному на вторичное напряжение.

Какой вторичный ток?

(Электр.) мгновенный ток, индуцируемый в замкнутой цепи электрическим током, проходящим через ту же или смежную цепь в начале, а также в конце прохождения первичного тока.

Какой ток потребляет трансформатор без нагрузки?

Даже на холостом ходу небольшой ток отводится от первичной обмотки, чтобы создать требуемый магнитный поток в магнитопроводе. Этот ток известен как «ток без нагрузки».Ток холостого хода составляет около 3-5% от тока полной нагрузки и учитывает потери в трансформаторе.

Как найти первичный и вторичный ток трансформатора?

Другими словами, i1/i2 = V2/V1. Например, если падение тока и напряжения через вторичную обмотку составляет 3 ампера и 10 вольт, а падение напряжения через первичную обмотку составляет 5 вольт, то ток через первичную обмотку составляет 10/5 * 3 = 6 ампер. Таким образом, вторичный имеет меньшее напряжение и больший ток.

Может ли трансформатор экономить электроэнергию?

Трансформаторы являются одними из самых эффективных электрических устройств с типичным рейтингом эффективности более 97%. Однако учтите, что трансформаторы всегда в рабочем состоянии, даже когда подключенная к ним нагрузка невелика. По этой причине даже незначительное повышение эффективности трансформатора может сэкономить тысячи долларов с течением времени.

Как понижает трансформатор?

Для понижающего трансформатора вторая катушка имеет меньше витков, чем первая, что позволяет снизить напряжение в выходящем электрическом потоке.Вторичная обмотка подключается к нагрузке или отводу вторичного напряжения, распределяя электроэнергию от трансформатора.

Что трансформатор делает с электричеством?

Поскольку трансформатор преобразует напряжение на входе в напряжение, требуемое устройством или оборудованием, подключенным к выходу, он обратно увеличивает или уменьшает ток, протекающий между различными уровнями напряжения.

Основы трансформаторов, техническое обслуживание и диагностика

Действие трансформатора

Действие трансформатора зависит от магнитных линий силы (потока) .В тот момент, когда на первичную обмотку трансформатора подается напряжение переменного тока, начинается поток электронов (ток). В момент замыкания ключа происходит нарастание тока и магнитного поля.

Основы трансформаторов, техническое обслуживание и диагностика (фото предоставлено startest.ae)

Когда ток начинает положительную часть синусоиды, линии магнитной силы (потока) развиваются наружу от катушки и продолжают расширяться до тех пор, пока ток не достигнет его положительный пик. Магнитное поле также находится на положительном пике.Затем текущая синусоида начинает уменьшаться, пересекает ноль и становится отрицательной, пока не достигнет своего отрицательного пика.

Магнитный поток меняет направление и также достигает своего пика в противоположном направлении.

В цепи питания переменного тока ток постоянно изменяется (чередуется) 60 раз в секунду , что является стандартом в США. Другие страны могут использовать другие частоты. В Европе распространен 50 циклов в секунду .

Рисунок 3 – Действие трансформатора

Сила магнитного поля зависит от силы тока и количества витков в обмотке.Когда ток уменьшается, магнитное поле сжимается. Когда ток выключается, магнитное поле разрушается.

Когда катушка помещена в цепь переменного тока, как показано на рис. 3 , ток в первичной катушке будет сопровождаться постоянно нарастающим и спадающим магнитным полем. Когда другая катушка помещается в переменное магнитное поле первой катушки, возрастающий и спадающий поток будет индуцировать напряжение во второй катушке.

Когда внешняя цепь подключена ко второй катушке, индуцированное напряжение в катушке вызовет ток во второй катушке.Катушки называются магнитно связанными; однако они электрически изолированы друг от друга. Многие трансформаторы имеют отдельные катушки, как показано на рис. обмотка . Обмотка, которая получает энергию от первичной обмотки через магнитное поле, называется «вторичной» обмоткой .

Обмотка высокого или низкого напряжения может быть первичной или вторичной.

В ГСУ на электростанциях мелиорации первичная обмотка — это сторона низкого напряжения (напряжение генератора), а сторона высокого напряжения — вторичная обмотка (напряжение передачи). Там, где используется электроэнергия (например, в жилых домах или на предприятиях), первичная обмотка — это сторона высокого напряжения, а вторичная обмотка — сторона низкого напряжения.

Величина напряжения, индуцируемого в каждом витке вторичной обмотки, будет такой же, как напряжение на каждом витке первичной обмотки .Общее количество индуцируемого напряжения будет равно сумме напряжений, индуцируемых в каждом витке.

Следовательно, если вторичная обмотка имеет больше витков, чем первичная, во вторичной будет индуцироваться большее напряжение; и трансформатор известен как повышающий трансформатор. Если вторичная обмотка имеет меньше витков, чем первичная, во вторичной будет индуцироваться меньшее напряжение; а трансформатор понижающий трансформатор .

Обратите внимание, что первичный всегда подключен к источнику питания, а вторичный всегда подключен к нагрузке.

На практике количество энергии, поступающей от вторичной обмотки, будет немного меньше, чем мощность, подаваемая на первичную, из-за потерь в самом трансформаторе. Когда генератор переменного тока подключен к первичной катушке трансформатора ( рис. 4 ), электроны проходят через катушку из-за напряжения генератора.

Переменный ток изменяется , и сопутствующий магнитный поток изменяется, обрывая обе катушки трансформатора и индуцируя напряжение в цепи каждой катушки.

Рисунок 4 – Первичная и вторичная обмотки трансформатора

Напряжение, индуцируемое в первичной цепи, противодействует приложенному напряжению и называется обратным напряжением или обратной электродвижущей силой (противо-ЭДС). Когда вторичная цепь разомкнута, обратная ЭДС вместе с сопротивлением первичной цепи ограничивают первичный ток.

Первичный ток должен быть достаточным для поддержания достаточного магнитного поля для создания необходимой противо-ЭДС.

Когда вторичная цепь замкнута и приложена нагрузка, во вторичной цепи возникает ток из-за наведенного напряжения, возникающего в результате потока, создаваемого первичным током.Этот вторичный ток создает второе магнитное поле в трансформаторе в направлении, противоположном первичному полю.

Таким образом, два поля противодействуют друг другу и приводят к комбинированному магнитному полю меньшей силы, чем одиночное поле, создаваемое первичным с разомкнутым вторичным. Это снижает обратное напряжение (противоЭДС) первичной обмотки и вызывает увеличение тока первичной обмотки.

Первичный ток увеличивается до тех пор, пока общее магнитное поле не восстановит свою первоначальную напряженность.

В трансформаторах всегда должно существовать сбалансированное состояние между первичным и вторичным магнитными полями. Вольты и амперы (амперы) также должны быть сбалансированы (одинаковы) как на первичной, так и на вторичной обмотках.

Необходимое первичное напряжение и ток должны быть обеспечены для поддержания потерь трансформатора и вторичной нагрузки .

Основы трансформаторов, техническое обслуживание и диагностика

Вторичная обмотка какого из следующих трансформаторов всегда остается замкнутой?

А.Трансформатор тока

B. Трансформатор напряжения

C. Силовой трансформатор

D. Понижающий трансформатор

Ответ: A. Трансформатор тока

Пояснение с примечаниями к трансформатору тока: 

  • Вторичная обмотка трансформаторов тока всегда остается замкнутой.
  • Если вторичная обмотка трансформатора тока не замкнута накоротко, когда она не используется, и остается открытой, то на вторичной обмотке может возникнуть очень высокое напряжение, которое может повредить изоляцию трансформатора.

Подробные примечания:-

  • Измерительные трансформаторы используются вместе с амперметром и вольтметром для расширения диапазона измерений.
  • В цепях постоянного тока шунты и умножители используются для расширения номенклатуры средств измерений.
  • Шунт используется для расширения диапазона амперметра, тогда как множитель используется для расширения диапазона вольтметров

Этот тип амперметра показан на рисунке.


  • Первичная обмотка трансформатора подключается последовательно с нагрузкой, а амперметр подключается к вторичной обмотке трансформатора.
  • Обратите внимание, что диапазон счетчика изменяется путем выбора разных отводов на вторичной обмотке трансформатора тока.
  • Различные отводы на трансформаторе обеспечивают разное передаточное число между первичной и вторичной обмотками трансформатора.

Подробно объясняется работа трансформатора тока.

  • Трансформатор тока используется для понижения тока до более низкого значения, чтобы ток можно было измерить амперметром нормального диапазона.
  • Трансформатор тока имеет первичную обмотку из одного или нескольких витков толстого провода большой площади поперечного сечения, соединенную последовательно.
  • Первичная обмотка трансформатора тока подключается к нагрузке или фидеру, а вторичная обмотка трансформатора тока подключается к амперметру.
  • Сопротивление первичной обмотки очень низкое, а токи очень большие. Первичный ток зависит от нагрузки на линию, а не от нагрузки на вторичную цепь.
  • Ток, потребляемый вторичной обмоткой, мало влияет на линейный ток.
  • Вторичная обмотка трансформатора содержит много витков тонкого провода с меньшей площадью поперечного сечения и гораздо более высоким импедансом. Если вторичная обмотка не загружена, этот трансформатор повышает напряжение до опасного уровня из-за высокого коэффициента трансформации. Из-за этого трансформатор тока всегда должен иметь короткое замыкание на вторичной обмотке при подключении или отключении любого устройства от его выхода.За счет большой нагрузки вторичной обмотки высокое напряжение снижается до безопасного уровня.
  • Номинальный ток вторичной обмотки ТТ составляет от 5 А до 1 А.
  • Для иллюстрации работы трансформатора тока предположим, что коэффициент тока первичной обмотки равен 100 А. Вторичная обмотка имеет стандартный номинал из 5А.
  • Первичная обмотка состоит из трех витков провода, вторичная обмотка состоит из 60 витков.
  • Соотношение между первичным и вторичным токами составляет 100 А/5 А или 20:1
  • Другими словами, первичный ток в 20 раз больше вторичного тока.
  • Обратите внимание, что количество витков и ток в первичной и вторичной обмотках связаны обратной пропорцией. т. е. I1 / I2 = N2 / N1.
  • За счет увеличения количества вторичных обмоток N2 вторичный ток можно сделать намного меньше, чем измеряемый ток в первичной цепи. Другими словами, по мере увеличения N2 I2 снижается на пропорциональную величину.

Важные моменты:

  • Вторичная сторона трансформатора тока всегда остается короткозамкнутой, чтобы избежать насыщения сердечника и индукции высокого напряжения, чтобы трансформатор тока можно было использовать для измерения больших токов.
  • Трансформатор тока работает по принципу короткозамкнутой вторичной обмотки.
  • Это означает, что нагрузка на систему Zb равна 0.
  • Таким образом, трансформатор тока создает ток во вторичной обмотке, пропорциональный току в первичной.
  • Важнейшей мерой предосторожности при использовании ТТ является то, что он ни в коем случае не должен быть разомкнут (даже случайно).
  • Поскольку первичный ток не зависит от вторичного тока, весь он действует как ток намагничивания, когда вторичный разомкнут.
  • Это приводит к глубокому насыщению активной зоны, которое не может быть возвращено в нормальное состояние, поэтому ТТ становится непригодным для использования.
  • Опять же, из-за большого потока в сердечнике потокосцепление вторичной обмотки будет большим, что, в свою очередь, создаст большое напряжение на клеммах вторичной обмотки ТТ.
  • Это высокое напряжение на клеммах вторичной обмотки будет очень опасным и приведет к нарушению изоляции, и есть большая вероятность того, что человек, который размыкает вторичную обмотку трансформатора тока, когда первичная обмотка находится под напряжением, получит смертельный удар током.

0 comments on “Что будет если замкнуть вторичную обмотку трансформатора: Почему нельзя размыкать вторичную обмотку трансформатора тока: описание

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.