Strømtransformator

Den nåværende transformatoren er en enhet hvis primære vikling er koblet i serie med arbeidskretsen og sekundærviklingen brukes til måling. Slike enheter brukes ikke bare i laboratorier for å estimere mengder. Det sanne stedet for nåværende transformatorer i nærheten av kraftverk, hvor de bidrar til å styre modusene, gjør justeringer i prosessen med utstyrsoperasjon.

Beskyttelse og måling med nåværende transformatorer

Når det var nødvendig å overføre energi over en avstand. Dette skjedde på tidspunktet for utviklingen av historien, da generatorer begynte å være lokalisert i nærheten av elver. Fabrikkene ble plassert på vanlige steder: på stedet for forekomst av ressurser, nær store byer - kilder til arbeidskraft. Det viste seg at spenningen 220, spesielt 110 V, er ineffektiv til å overføre over en avstand - tapene vokser. Forklaring - med konstant strømforbruk øker strømmen, noe som direkte fører til en økning i varmen som genereres i ledningene.

Alternativet til å øke trådens tverrsnitt ble raskt kassert som for dyrt. Så begynte de å bruke oppstartstransformatorer. Som et resultat ble det funnet at med akseptabel effektivitet er det mulig å overføre elektrisitet over lange avstander bare ved en spenning på titalls kilovolt. Det er klart at så mye kraft er nødvendig for å kontrollere. En del av konsekvensene av å bryte fasetrådene på kraftledninger:

1. Dødsfallet til folk som skal løse problemet og ved et uhell finne seg på plass.
2. Feil ved trefaseffektmotorer.
3. Eksplosive og brannfarlige situasjoner.

I løpet av et år står en del på 100 km av 380 V-transmisjonslinjen for 40 til 50 ulykker, 40% for en pause i fasetråden. I løpet av å eliminere unormale situasjoner dør 4-5 personer. Overhead linjer er upålitelige, men dette er for tiden den beste metoden for overføring av elektrisk energi over en avstand som krever kontroll og beskyttelsesforanstaltninger. I tillegg benyttes nåværende transformatorer i måleutstyr. For eksempel, i kombinasjon med trefasespenningsmåler.

Klassifisering av nåværende transformatorer

Strømtransformatorer klassifiseres vanligvis:

• Etter type strøm. Målt spenning varierer etter type. For målinger i likestrømskretsen benyttes det å kutte signalet til pulser. Direkte transformasjon er ikke mulig:

1. for vekselstrøm;
2. for DC.

• Til destinasjon. Vi har allerede sagt at nåværende transformatorer ofte brukes til målinger( for eksempel kWh).Anropssystemer hvor du trenger å beskytte personell for å forbedre sikkerheten. Selvfølgelig brukes teknikkene for å lokalisere og eliminere nødssituasjoner:

1. måling;
2. beskyttende.

• Etter type konvertering. Kontroller eller målere arbeider med strøm eller spenning. Følgelig er følgende transformatorer produsert:

1. gjeldende strøm;
2. strømspenning.

• Som presentasjon av informasjon:

1. analog;
2. digital.

• Etter type installasjon:

1. for innendørs bruk;
2. for arbeid i friluft( i henhold til GOST 15150 plasseringskategori 1);
3. innebygd;
4. spesiell.

• Som installasjon:

1. referanse( installasjon på flyet);
2. -kontrollpunkter( hovedsakelig inngangsenheter til bygningen);
3. innebygd( noen ganger uten primær vikling representerer magnetkjernen, slitt på isolasjon av den nåværende bærende kjernen): buss( sett på strømbussen);avtakbar( magnetisk kjernen består av to deler, boltet sammen).

• Ved antall transformasjonsforhold. Ifølge GOST utmerker seg en rekke spenninger, forskjellig fra hverandre med en størrelsesorden. For å grensesnitt med de samme kontrollenhetene må transformasjonsforholdet endres:

1. med ett transformasjonsforhold;
2. med flere transformasjonsforhold;

• Ved antall stadier av transformasjon. Det er ikke alltid mulig å oppnå et akseptabelt signalnivå ved hjelp av en enkelt transformasjon. Deretter er det nødvendig å øke og lindre antall viklinger gjentatte ganger, senke eller øke:

1. en-trinns;
2. cascading.

• Ifølge utformingen av primærviklingen:

1. enkeltsving: med sin egen primære vikling( primærvikling er rektangulær eller rund stang eller U-formet);uten egen primærvikling
2. nogovitkovye.

• Etter type isolasjon mellom primære og sekundære viklinger:

1. med viskøs( i form av forbindelser);
2. med harde( komposittmaterialer, porselen);
3. med gassformig( luft);
4. med en kombinasjon( olje og papir).

• Ifølge prinsippet om nåværende konvertering:

1. optisk-elektronisk;
2. elektromagnetisk.

Designet, i andre tilfeller og prinsippet om drift, bestemmes av spenningen som enheten er beregnet på.Strømtransformatorer er delt inn i to familier: for lav spenning( opptil 1 kV) og høy( andre).Enheter er veldig spesifikke. Instrumenter som er kjent for skolens kurs i fysikk, ligner bare nåværende transformatorer med en multi-sving vikling, som omtrent ligner en spole.

Parametre for nåværende transformatorer

Når du velger å jobbe sammen med en trefasemåler, må du først og fremst være oppmerksom på transformasjonsforholdet. En rekke verdier er standardisert, og du må velge enheter som kan fungere parvis. Det ble sagt ovenfor at i andre tilfeller kan transformasjonsforholdet endres, og det er nødvendig å bruke det.

I tillegg til driftsspenningen spiller strømmen i primærviklingen( av nettverket under studien) en rolle. Det er klart at med økende varme øker, og når den nåværende bærende delen kan brenne. Dette kravet er ikke så relevant for transformatorer uten primærvikling. Den nominelle sekundærstrømmen er vanligvis 1 eller 5 A, som tjener som et kriterium for koordinering med parringsenhetene.

Forholder seg til å være oppmerksom på lastmotstanden i målekretsen. Det er neppe en teller ut av den generelle raden, men du må kontrollere øyeblikket. Ellers er ikke nøyaktigheten av avlesningene garantert. Lastfaktoren er vanligvis ikke lavere enn 0,8.Dette gjelder måleinstrumenter med induktanser i sammensetningen. GOST normaliserer verdien i volt-ampere. For å oppnå motstand i ohm, må du dele tallet ved torget i sekundærstrømmen.

Grenseoperasjonsmodus kjennetegnes vanligvis av en elektrodynamisk motstandsstrøm som oppstår ved kortslutning. I passet skriver de verdien som enheten vil jobbe for vilkårlig lenge uten feil. Under kortslutningsforhold er strømmen så sterk at den begynner å ha en mekanisk effekt. Noen ganger, istedenfor strømmen av elektrodynamisk motstand, er dens multiplikasjon til nominell indikert. Det gjenstår bare å utføre multiplikasjonsoperasjonen. Den angitte parameteren gjelder ikke enheter uten primær vikling.

I tillegg bestemmes termisk motstandsstrøm, som transformatoren tåler uten kritisk overoppheting. Denne typen stabilitet kan uttrykkes med mangfold. Men de deler strømmen av termisk stabilitet i tide til enheten forblir intakt:

1. Ett sekund.
2. To sekunder.
3. Tre sekunder.

Det er avhengigheter mellom strømmen av elektrodynamisk og termisk motstand som presenteres i figuren. Temperaturen til den primære viklingen av aluminium bør ikke overstige 200 grader Celsius, og av kobber - fra 250 til 300, avhengig av type isolasjon. For høyspenttransformatorer er mekanisk motstand standardisert, bestemt av vindhastighet med en hastighet på 40 m / s( orkan):

1. 500 N for produkter med en nominell spenning på opptil 35 kV.
2. 1000 N for produkter med en nominell spenning fra 110 til 220 kV.
3. 1500 N for produkter med en nominell spenning på 330 kV.

Inkluderingen av en strømtransformator i kretsen og prinsippet om drift

Generelt består enheten av en magnetisk krets og to viklinger. Men den nåværende transformatoren, i motsetning til det vanlige, er slått på på en spesiell måte. Den primære viklingen går sekvensielt inn i hovedkretsen, hvor forbrukerne er plassert, sekundæret er lukket for måleapparatet eller beskyttelsesreléet.

Når en strøm flyter i den primære viklingen inne i magnetkjernen, vises et felt som forårsaker et svar. Samtidig induseres en strøm i sekundærviklingen. Feltet er motsatt til opphavsmannen, og den resulterende strømmen er lik forskjellen mellom den opprinnelige og den nylig dannede. Det er bare noen få prosent av originalen, og faktisk er overføringskoblingen til systemet. Det resulterende magnetfeltet gjennomsyrer langs kjernebanen svingene av primære og sekundære viklinger, som antyder i den første mot-emf og i den andre emf.

Elektromotorisk kraft genererer en sekundær strøm, forholdet til primæret avhenger av forholdet mellom antall svinger. Dette er transformasjonsforholdet. Den sekundære strømmen forblir uendret, og primærstrømmen vil vokse til det resulterende feltet blir lik feltet i tomgang. Som et resultat vil anordningen oppnå en tilstrekkelig lav motstand.

La oss forklare for en fullstendig forståelse av oppførselen til en transformator i hvilemodus. I dette tilfellet induserer primærstrømmen et magnetfelt i magnetkjernen. Strømmen sirkulerer i en lukket sløyfe av elektrisk stål med en liten demping. Dens handling er slik at den opprettede EMF i den primære viklingen i motsatt retning til nettets spenning. Dette skjer fordi i induktansen strømmer 90 grader, den induserte emf lagrer 90 grader bak magnetfeltet.

Forestill deg nå at sekundærviklingen ble lastet. Som et resultat begynner feltenergien å bli overført til utgangen, danner en strøm. Fra sekundærviklingen dannes et magnetfelt i antifase fra kilden som genererte den. Kontra-EMF ved inngangen faller, forbruket begynner å vokse. Den økte strøm øker det primære magnetfeltet. Prosessen går videre til likevekt er nådd. Dette vil skje når det resulterende magnetfeltet tilsvarer feltet ved tomgang. Enheten vil begynne å forbruke mer energi, nå fungerer systemet.

Fra det som er sagt, er det klart:

1. Det er ubrukelig å slå på hvilken som helst type transformator i hvilemodus i nettverket. Energi vil bare bli brukt på tap på grunn av magnetisk reversering av kjernen( eddystrømmer er nesten ikke dannet på grunn av den spesielle utformingen i form av plater isolert fra hverandre).
2. Et lite antall svinger i nåværende transformatorer er nødvendig for å redusere forbruket i det spesifiserte kretssegmentet til et minimum. Individuelle kopier har ikke en primærvikling. Hva ser logisk ut for store strømningsstrømmer.

Vi har sett at det er en magnetisk kopling mellom strømmen. Transformatorens navn synes å være ganske logisk. Strukturer for overbelastningsbeskyttelse( i kortslutningsmodus) og differensialkretser som sammenligner størrelsen på strømmen til fasene og nøytrale ledninger utvikles. I sistnevnte tilfelle er det gitt en viss ufølsomhetsterskel for kretsen for å ta hensyn til lekkasjestrømmer i systemet.

Transformatornøyaktighet

Den betraktede klassen av enheter har to typer feil som krever omtale:

1. Den nåværende feilen er forskjellen mellom det faktiske transformasjonsforholdet og den nominelle.
2. Vinkelfeilen er divergensen av vektoren til utgangsstrømmen fra det ideelle tilfellet( i antifase i forhold til inngangen).

Det finnes spesielle metoder for å kompensere for disse ulempene. For eksempel, ved hjelp av en spolekorreksjon, elimineres den nåværende feilen. Divergensvinkelen elimineres ved riktig valg av størrelsen på magnetisk induksjon i kjernen.