Лекция №10

Тақырыбы: Өлшеуіш трансформаторлар. Негізгі анықтамалары және сипаттамалары.

Кернеудің өлшегіш трансформаторы деп кернеуді өлшеу үшін қолайлы мағынаға дейін түрлендіруге арналған және трансформатордың К_нақ есеге үлкейтілген қосалқы кернеуі талап етілген дәлділікпен алғашқы кернеуге (соңғысы белгілі бір шеңберлерде өзгерген кезде) модулі бойынша қалай болса, фазасы бойынша да дәл солай сәйкес келетіндей етіліп орындалған трансформаторды айтады. К_нақ көбейткіші кернеу трансформаторының ауыстыруының нақтылы көрсетілген коэффициенті болып табылады. Кернеу трансформаторларын қолдану өлшеуіш аспаптар мен релелерді қолдарымен ұстап жүрген адамдардың қауіпсіздігін қамтамасыз етеді, өйткені жоғарғы және төменгі кернеулердің тізбектері бөлінген, өлшеуіш аспаптардың құрылысын, 100 В нақтылы көрсетілген кернеу үшін арналған релелердің орамаларын үйлестіруге мүмкіндік береді, бұл өндірісті жеңілдетеді және құнды төмендетеді.

Ауыстырудың нақтылы көрсетілген коэффициенті нақтылы көрсетілген бірінші және екінші кернеулердің ара-қатынасына тең: . (6.1)

Күш беретін трансформаторларға қарағанда кернеу трансформаторының ауыстыруының нақтылы көрсетілген коэффициенті орам сандарының ара-қатынасынан біршама өзгеше болып келеді п = w,/w₂.

Трансформаторлардың нақтылы көрсетілген бірінші кернеулері желілердің нақтылы көрсетілген сызықтық кернеулерінің өлшеміне сәйкес стандартталған (белгіленген үлгіге келтірілген). Бірінші ораманың жерге жалғанған нейтральмен бірге жұлдызға қосу үшін арналған бірфазалы трансформаторларға мұның қатысы жоқ, олар үшін нақтылы көрсетілген бірінші кернеулер ретінде желілердің фазалық кернеулері қабылданған, мысалы

Кернеу трансформаторларының негізгі екінші орамаларының нақтылы көрсетілген екінші кернеулері 100-ге немесе -ға тең деп белгіленген. Қосымша орамалардың нақтылы көрсетілген кернеулері төменде көрсетілген.

Кернеу трансформаторымен өлшенетін U₁ кернеуін, U₂ екінші кернеуін трансформациялаудың нақтылы көрсетілген коэффициентіне көбейту арқылы анықтайды:

(6.1)

Трансформациялаудың нақтылы көрсетілген коэффициенті К„_т„ бар кернеу трансформаторына қосылу үшін жасалған өлшегіш аспаптардың көрсеткіштерін бірінші кернеудің мағналарының қатарына жазып қояды, яғни U₂K_ном.

Кернеу трансформаторларының қателіктері. Трансформатордың К_нақ есеге үлкейтілген қосалқы кернеуі (16.2), бірінші кернеуден модулі бойынша қалай болса фазасы бойынша да дәл солай, трансформатордағы қуаттың шығындануының салдарынан аздап өзгеше болып келеді. Бұл кернеулердің бірінші кернеуге қатысты әртүрлі болуы, кернеудегі қате кетушілікті көрсетеді: Егер U₂K_ном > U₁ кернеудегі қате кетушілік оң болады. Кернеудегі қате кетушілік

(6.3)

пайыз түрінде көрсетілуі мүмкін. Бұл үшін (16.3) анықтамасына 100 көбейткішін енгізген жөн.

Бірінші және екінші кернеулердің векторларының арасындағы δ бұрышы трансформатордың бұрыштық қателігі болып табылады. Соңғысын, егерде екінші кернеудің векторы бірінші кернеудің векторын басып озатын болса оң деп есептейді. Бұрыштық қателікті минуттармен көрсету қабылданған.

Кернеу трансформаторының екінші әлеуеті – шартты түсінік, ал дәлірек айтқанда: сыртқы екінші тізбектің толық қанды (сияқты болып көрінетін) қуаттылығы, В•А, екінші қысымдардағы кернеу ең төменгі мағынасына тең деген болжамда табылған:

,

Бұл жерде - екінші қысымдарға жалғанған, сыртқы тізбектің толық қанды (сияқты болып көрінетін) кедергісі, Ом.

S₂ мағынасымен бірге тізбектің қуаттылық коэффициенті көрсетілуге тиісті. Бұл екі шамалар S₂ мен cos φ₂ толығымен сыртқы тізбектің кедергісін және, демек, трансформатордың екінші әлеуетін анықтайды. Мысал үшін, егер трансформатордың әлеуеті cosφ₂ = 0,8 болған жағдайда 20 В.А-ға тең деп көрсетілген болса, бұл, сыртқы тізбектің ұқсас болып көрінетін кедергісі , белсенді кедергісі R = Z cos φ₂ = 500 деген сөз. 0,8 = 400 Ом, индуктивтік кедергі Х = Z sin φ₂ = = 500. 0,6 = 300 Ом.

Кернеу трансформаторына жалғанған аспаптардың саны көбейген сайын, екінші тізбектің кедергісі азаяды (өйткені аспаптар қатар жалғанған), алайда трансформатордың әлеуеті көбейеді.

Трансформатордың нақтылы көрсетілген әлеуеті деп қарастырылып отырған класстағы трансформаторлар үшін белгіленген рұқсат етілген шеңберлерден шықпайтын қателіктер кезіндегіайрықша үлкен әлеуетті түсінуге болады.

Кернеу трансформаторларының дәлділік класстары. Рұқсат етілген қателіктің мағынасына сәйкес белгілі бір жұмыс жағдайлары кезіндекернеу трансформаторлары дәлділіктің төрт классына бөлінген (5 кесте). Класс атауы пайызбен көрсетілген кернеудегі ең үлкен рұқсат етілген қате кетушілікке сәйкес келеді. Кернеу мен бұрыштағы қателіктің кемелдері 50 Гц жиілікке, 0,8-ден басталып нақтылы көрсетілген 1,2-ге дейінгі шеңбердегі бірінші кернеуге, 0,25-тен нақтылы көрсетілген 1,0-ге дейінгі әлеуетке және 0,8 қуаттылық коэффициентіне жатқызылған.

Кернеу трансформаторларының қате кетушілік кемелдері (МемСт 1983-77^*)

0,2 дәлділік классындағы кернеу трансформаторларын үлгі ретінде, сондай-ақ зертханалардағы дәлме-дәл өлшеулерді жүргізу үшін қолданады. Есептегіштер жалғауға арналған трансформаторлар дәлділіктің 0,5 классына жауап беруге тиісті. Қалқанды өлшегіш аспаптарды жалғау үшін 1,0 және 3,0 классындағы трансформаторларды пайдаланады. Релелік қорғаныс үшін трансформаторларға қойылатын талаптар қорғаныстың түріне байланысты. Бұл жерде 0,5; 1,0 және 3,0 классындағы трансформаторлар қолданылады.

Негізгі әдебиет: 1[197-212]

Қосымша әдебиет: 1[113-165]; 2[180-220]

Бақылау сұрақтары:

1. Трансформациялаудың негізгі түсініктері мен анықтамалары, нақтылы көрсетілген коэффициенті.

2. Кернеу трансформаторларының дәлділік класстары.

3. Өлшенуге тиесілі кернеу, және трансформаторларды іске қосу үлгілері.

4. Кернеу трансформаторларының құрылыстары.