- Главная
- Разное
- Дизайн
- Бизнес и предпринимательство
- Аналитика
- Образование
- Развлечения
- Красота и здоровье
- Финансы
- Государство
- Путешествия
- Спорт
- Недвижимость
- Армия
- Графика
- Культурология
- Еда и кулинария
- Лингвистика
- Английский язык
- Астрономия
- Алгебра
- Биология
- География
- Детские презентации
- Информатика
- История
- Литература
- Маркетинг
- Математика
- Медицина
- Менеджмент
- Музыка
- МХК
- Немецкий язык
- ОБЖ
- Обществознание
- Окружающий мир
- Педагогика
- Русский язык
- Технология
- Физика
- Философия
- Химия
- Шаблоны, картинки для презентаций
- Экология
- Экономика
- Юриспруденция
Трансформаторы тока презентация
Содержание
- 1. Трансформаторы тока
- 2. Первичные измерительные преобразователи тока К измерительным органам
- 3. Наиболее распространенными первичными преобразователями тока являются измерительные
- 4. Трансформаторы тока иногда используют и в сетях
- 5. Правильная работа быстродействующих устройств защиты и автоматики
- 6. Первичная обмотка трансформатора ТА с числом витков
- 7. Начала и концы обмоток трансформатора тока указываются
- 8. При этом за начало вторичной обмотки принимается
- 9. При такой маркировке мгновенное значение тока в
- 10. На рисунке показаны направления токов i1, i2
- 11. Соотношение синусоидальных токов (напряжений, потоков и др.)
- 12. На рисунке показаны направления токов i1, i2
- 13. Соотношение синусоидальных токов (напряжений, потоков и др.)
- 14. Так, из данной диаграммы следует, что ток
- 15. Однако указанный момент времени становится неопределенным, если
- 16. Если для одного положительного направления ток отстает
- 17. Поэтому при построении векторной диаграммы первичного и
- 18. Если для первичного тока I1 принять положительное
- 19. При этом, согласно закону полного тока. (1)
- 20. Токи и равны и совпадают по фазе.
- 21. Если положительное направление токов и принято от
- 22. В дальнейшем при построении векторных диаграмм положительное
- 23. Схема замещения трансформатора тока, нагруженного сопротивлением Zн,
- 24. Для принятого положительного направления токов
- 25. Из схемы замещения видно, что сопротивление первичной
- 27. Из векторной диаграммы видно, что вторичный ток
- 28. По мере увеличения сопротивления нагрузки Zн ток
- 29. При размыкании вторичной обмотки магнитопровод быстро насыщается,
- 30. Таким образом, нормальным режимом работы трансформатора тока
- 31. До точки перегиба (точка а) эта зависимость
- 32. Согласно ГОСТ 7746-78, точность работы трансформаторов тока,
- 33. Трансформаторы тока, используемые в релейной защите, имеют
- 34. Предприятие-поставщик гарантирует значение предельной кратности для номинальной
- 35. Рассмотренные соотношения и векторная диаграмма характерны и
- 36. Схемы соединения трансформаторов тока и реле
- 37. Схема соединения трансформаторов тока и реле в звезду
- 38. При трёхфазном коротком замыкании и при перегрузках
- 39. При двухфазном коротком замыкании например В –
- 40. При двухфазном коротком замыкании на землю через
- 41. При однофазном коротком замыкании на землю через
- 42. Схема соединения трансформаторов тока и реле в неполную звезду
- 43. При перегрузках или трёхфазном коротком замыкании токи
- 44. При двухфазном коротком замыкании фаз А и
- 45. При однофазном коротком замыкании фазы А на
- 46. Схема соединения трансформаторов тока и реле в треугольник, а реле в звезду
- 47. При перегрузках и трёхфазных коротких замыканиях
- 48. При двухфазном коротком замыкании например между фазами
- 49. При однофазном коротком замыкании например фаза А
- 50. Схема включения одного реле на разность токов двух фаз
- 51. При трёхфазном коротком замыкании
- 52. При двухфазном коротком замыкании коэффициент схемы зависит
- 53. Если закорочены фазы А и В или
- 54. При однофазном коротком замыкании если короткое замыкание
- 55. Схема включения одного реле на сумму токов
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
Слайд 1Лекция
Трансформаторы тока
© Ставропольский государственный аграрный университет
Ставрополь, 2007
Слайд 2Первичные 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.
Слайд 3Наиболее распространенными первичными преобразователями тока являются измерительные трансформаторы тока ТА. Они
имеют стандартный номинальный вторичный ток Iном=1; 5 А при любых значениях номинального первичного тока; допускается изготовление трансформаторов тока с номинальным вторичным током Iном = 2; 2,5 А.
Слайд 4Трансформаторы тока иногда используют и в сетях напряжением до 1000 В.
Для
правильного действия особенно релейной защиты требуется точная работа трансформаторов тока при токах перегрузки электроустановки и токах к. з., которые во много раз могут превышать их номинальные первичные токи.
Слайд 5Правильная работа быстродействующих устройств защиты и автоматики должна обеспечиваться при переходных
процессах в трансформаторах тока. Особенностью измерительных трансформаторов тока является режим короткого замыкания (близкий к короткому замыканию) его вторичной цепи.
Слайд 6Первичная обмотка трансформатора ТА с числом витков W1 включается в цепь
первичного тока I1 сети, а ко вторичной обмотке с числом витковW2подключаются цепи тока измерительных органов, например измерительных реле тока КА1, КА2 с относительно малым сопротивлением.
Слайд 7Начала и концы обмоток трансформатора тока указываются на их выводах. Выводы
первичной обмотки JI1 и Л2 маркируются произвольно, а выводы вторичной обмотки И1 и И2 – с учетом принятого обозначения выводов первичной обмотки.
Слайд 8При этом за начало вторичной обмотки принимается вывод, из которого мгновенный
ток i2 направляется в цепь нагрузки, а в первичной обмотке ток i1направлен от начала Л1 к концу Л2.
Слайд 9При такой маркировке мгновенное значение тока в обмотке реле имеет то
же направление, что и при включении непосредственно в защищаемую цепь (без трансформатора).
Слайд 10На рисунке показаны направления токов i1, i2 для некоторого момента времени
и принятой намотки витков. Направление магнитного потока Ф1 при заданном направлении тока i1 определяется по правилу буравчика. Ток i2 всегда направлен так, что размагничивает магнитопровод.
Слайд 11Соотношение синусоидальных токов (напряжений, потоков и др.) изображается обычно векторной диаграммой.
Векторная диаграмма может быть изображена и имеет определенный смысл только при условии, что для каждой из величин выбрано положительное направление.
Слайд 12На рисунке показаны направления токов i1, i2 для некоторого момента времени
и принятой намотки витков.
Направление магнитного потока Ф1 при заданном направлении тока i1 определяется по правилу буравчика. Ток i2 всегда направлен так, что размагничивает магнитопровод.
Направление магнитного потока Ф1 при заданном направлении тока i1 определяется по правилу буравчика. Ток i2 всегда направлен так, что размагничивает магнитопровод.
Слайд 13Соотношение синусоидальных токов (напряжений, потоков и др.) изображается обычно векторной диаграммой.
Векторная диаграмма может быть изображена и имеет определенный смысл только при условии, что для каждой из величин выбрано положительное направление.
Слайд 14Так, из данной диаграммы следует, что ток отстает по фазе от
тока на угол ψ.
Это означает, что ток i2 достигает, например, положительного максимального мгновенного значения позже, чем ток i1, на время t =ψ/ω.
Это означает, что ток i2 достигает, например, положительного максимального мгновенного значения позже, чем ток i1, на время t =ψ/ω.
Слайд 15Однако указанный момент времени становится неопределенным, если неизвестно, какое из двух
возможных направлений тока считается положительным.
Слайд 16Если для одного положительного направления ток отстает по фазе от тока
на угол ψ, для другого (противоположного) направления тока (при неизменном положительном направлении тока ) угол сдвига фаз равен ψ+π (на рисунке показано пунктиром).
Слайд 17Поэтому при построении векторной диаграммы первичного и вторичного токов трансформатора тока
ТА необходимо задаться их положительными направлениями.
Слайд 18Если для первичного тока I1 принять положительное направление от начала к
концу обмотки, а для вторичного I2 – от конца к началу обмотки, как показано стрелками на рисунке , то векторы магнитодвижущих сил (МДС) первичной и вторичной обмоток оказываются направленными противоположно.
Слайд 19При этом, согласно закону полного тока.
(1)
В идеальном трансформаторе результирующая МДС Fнам=
0.
При этом (2)
Или
. (3)
При этом (2)
Или
. (3)
Слайд 20Токи и равны и совпадают по фазе. На векторной диаграмме они
могут быть изображены одним вектором
Слайд 21Если положительное направление токов и принято от начала обмоток к их
концам, то МДС обеих обмоток направлены одинаково, а токи и изображаются векторами, сдвинутыми по фазе на угол δ
Слайд 22В дальнейшем при построении векторных диаграмм положительное направление тока принимается от
начала к концу обмотки, а тока – от конца к началу
Слайд 23Схема замещения трансформатора тока, нагруженного сопротивлением Zн, показана на рисунке .
Сопротивления первичной обмотки и ветви намагничивания Z/1, Z/нам и токи приведены ко вторичной обмотке. Направление токов определено на основании выражения 1
Слайд 25Из схемы замещения видно, что сопротивление первичной обмотки Z/1 не влияет
на распределение тока между ветвью намагничивания Zнам и ветвью нагрузки Zн; поэтому из схемы, изображенной на рисунке в соответствии с которой построена векторная диаграмма рисунок оно исключено
Слайд 27Из векторной диаграммы видно, что вторичный ток I2 отличается от приведенного
первичного I/1 как по значению на ΔI, так и по фазе на угол δ. Ток значительно меньше тока , поэтому результирующая МДС Fнам определяющая рабочий магнитный поток Ф и ЭДС Е2, во много раз меньше МДС первичной обмотки I1·W1. Очевидно, что чем меньше сопротивление нагрузки Zн, т. е. чем ближе режим цепи вторичной обмотки к режиму короткого замыкания, тем большая часть тока I/1 замыкается по цепи вторичной обмотки и тем точнее работает трансформатор тока.
Слайд 28По мере увеличения сопротивления нагрузки Zн ток I/1 распределяется таким образом,
что ток I2 уменьшается, а ток I/нам увеличивается, т. е. трансформатор тока начинает работать с большими погрешностями. В пределе, когда Zн = ∞ (обмотка разомкнута), ток I2 = 0, а I/нам=I/1 и результирующая МДС резко возрастает. Она становится равной МДС первичной обмотки. Следствием этого является значительное увеличение магнитного потока Ф.
Слайд 29При размыкании вторичной обмотки магнитопровод быстро насыщается, что обусловливает появление на
разомкнутой обмотке трансформатора несинусоидальной ЭДС е2, максимальные мгновенные значения которой могут достигать тысяч и даже десятков тысяч вольт, что представляет опасность для обслуживающего персонала и изоляции. Наряду с этим в связи с увеличением магнитного потока возрастают потери в стали и магнитопровод трансформатора недопустимо перегревается, что может привести к усиленному износу или даже повреждению изоляции трансформатора тока.
Слайд 30Таким образом, нормальным режимом работы трансформатора тока является режим короткого замыкания
вторичной цепи с малой МДС Fнам. На точность работы трансформатора тока влияет не только нагрузка, но и значение первичного тока I1. На риснке представлена зависимость вторичного тока I2 от кратности первичного тока k = I1/I1 ном для некоторой постоянной нагрузки Zн.
Слайд 31До точки перегиба (точка а) эта зависимость близка к прямолинейной. Дальнейшее
увеличение первичного тока I1 из-за насыщения магнитопровода трансформатора почти не приводит к росту вторичного тока, а ток намагничивания резко возрастает. Таким образом, точность трансформатора тока с ростом кратности k ухудшается. С увеличением нагрузки перегиб наступает при меньших кратностях тока.
Слайд 32Согласно ГОСТ 7746-78, точность работы трансформаторов тока, предназначенных для релейной защиты,
характеризуется полной погрешностью
(5)
где I1 – действующее значение первичного тока, А;
Т – длительность периода тока, с;
K1 – номинальный коэффициент трансформации (отношение номинального первичного тока к номинальному вторичному току).
(5)
где I1 – действующее значение первичного тока, А;
Т – длительность периода тока, с;
K1 – номинальный коэффициент трансформации (отношение номинального первичного тока к номинальному вторичному току).
Слайд 33Трансформаторы тока, используемые в релейной защите, имеют два класса точности: 5Р
и 10Р. Полная погрешность первых не должна превышать ε = 5%, а вторых ε = 10% при заданной вторичной нагрузке и расчетной предельной кратности первичного тока.
Полная погрешность связана с предельной кратностью k10 трансформатора тока, представляющей собой наибольшее отношение первичного тока к его номинальному значению, при котором полная погрешность при заданной вторичной нагрузке не превышает ε=10%.
Полная погрешность связана с предельной кратностью k10 трансформатора тока, представляющей собой наибольшее отношение первичного тока к его номинальному значению, при котором полная погрешность при заданной вторичной нагрузке не превышает ε=10%.
Слайд 34Предприятие-поставщик гарантирует значение предельной кратности для номинальной нагрузки (номинальная предельная кратность
k10ном). Трансформаторы тока выбираются так, чтобы полная погрешность не превышала ε =10 % при заданной вторичной нагрузке и кратности первичного тока, соответствующей условиям срабатывания защиты.
Слайд 35Рассмотренные соотношения и векторная диаграмма характерны и для вторичных измерительных трансформаторов
тока, которые, как правило, входят в измерительную часть современных устройств защиты, автоматики и телемеханики.
Слайд 36Схемы соединения трансформаторов тока и реле
Для питания цепей учёта, измерения и
релейной защиты применяются различные схемы соединения. Поэтому ток во вторичной обмотке трансформатора тока (I2Т) и ток в обмотке реле (Iр) могут существенно различаться, поэтому для учёта этого вводится коэффициент схемы.
.
.
Слайд 38При трёхфазном коротком замыкании и при перегрузках токи во вторичных обмотках
трансформаторов тока и токи, проходящие по обмоткам реле равны и коэффициент схемы в этом случае равен 1 .
Слайд 39При двухфазном коротком замыкании например В – С:
IA=0; Iа=0.
IB =
-IC; Iв= -Ic ; Iн= 0.
Коэффициент схемы равен 1
Коэффициент схемы равен 1
Слайд 40При двухфазном коротком замыкании на землю через нулевой провод протекают токи
нулевой составляющей Iн=1/3(Iв+Iс), то есть 1/3 их геометрической суммы. Коэффициент схемы в данном случае будет равен 1.
Слайд 41При однофазном коротком замыкании на землю через нулевой провод протекает ток.
Таким образом, реле установленное в нулевом проводе обтекается токами нулевой последовательности и коэффициент схемы будет равен 1 .
Во всех режимах короткого замыкания во вторичных обмотках трансформаторов тока и реле соответствующих фаз токи одинаковы. Нулевой провод реле является фильтром токов нулевой последовательности.
Данная сема применяется в сетях с глухозаземлённной и эффективнозаземлённной нейтралью.
Во всех режимах короткого замыкания во вторичных обмотках трансформаторов тока и реле соответствующих фаз токи одинаковы. Нулевой провод реле является фильтром токов нулевой последовательности.
Данная сема применяется в сетях с глухозаземлённной и эффективнозаземлённной нейтралью.
Слайд 43При перегрузках или трёхфазном коротком замыкании токи во всех фазах одинаковы.
,
то есть примерно
Таким образом, коэффициент схемы будет равен 1.
Слайд 44При двухфазном коротком замыкании фаз А и С Iн=0, при замыкании
фаз А и В или В и С Iв=Ia или Iв=Ic , следовательно, коэффициент схемы равен 1
Слайд 45При однофазном коротком замыкании фазы А на землю Iн=Ia , kcх=1.
При однофазном коротком замыкании фазы С на землю , Iн=Iс , kcх=1. При замыкании фазы В на землю Iн=0, то есть данная схема при замыкании фазы в которой нет трансформатора тока не реагирует. Данную схему целесообразно применять в сетях с изолированной нейтралью, где необходимости в защите от замыканий на землю нет. Схема имеет минимальное число элементов.
Слайд 47При перегрузках и трёхфазных коротких замыканиях
→
Таким образом через реле проходит ток в раз больший и сдвинут на угол 300. Токи нулевой последовательности не выходят за пределы треугольника.
Таким образом через реле проходит ток в раз больший и сдвинут на угол 300. Токи нулевой последовательности не выходят за пределы треугольника.
Слайд 48При двухфазном коротком замыкании например между фазами А и В IA=-Iн;
IC=0. Подставляя эти значения в выражения для токов в реле имеем
Таким образом, коэффициент схемы
Таким образом, коэффициент схемы
Слайд 49При однофазном коротком замыкании например фаза А на землю I1=Iа ;
I2 = 0; I3 = Ia. При двухфазном коротком замыкании на землю
Данная схема чувствительна ко всем видам короткого замыкания и применяется для дифференциальных защит трансформаторов.
Данная схема чувствительна ко всем видам короткого замыкания и применяется для дифференциальных защит трансформаторов.
Слайд 52При двухфазном коротком замыкании коэффициент схемы зависит от того какие фазы
закорочены.
Если закорочены фазы А и С значит Ic = – Ia и тогда
Если закорочены фазы А и С значит Ic = – Ia и тогда
Слайд 53Если закорочены фазы А и В или В и С через
реле проходит ток одной фазы Ip=IA или Ip=IC коэффициент схемы в этом случае коэффициент схемы будет равен 1.
Слайд 54При однофазном коротком замыкании если короткое замыкание произошло на фазе не
имеющей трансформатор тока, то в этом случае реле на аварию не реагирует.
Схема имеет наименьшее число элементов чувствительна ко всем видам короткого замыкания, кроме одного на землю.
Схема имеет наименьшее число элементов чувствительна ко всем видам короткого замыкания, кроме одного на землю.
