І способи їхнього зменшення

Погрішності трансформатора напруги залежать від розмірів муздрамтеатру, магнітних властивостей стали, конструкції обмотки, перетину проводів, а також від приєднаного навантаження й первинної напруги.

Трансформатор напруги має дві погрішності: по напрузі й кутовій погрішності .

, (3.2)

де – номінальний коефіцієнт трансформації;

– дійсна первинна напруга, В;

– дійсна вторинна напруга, що відповідає прикладеній напрузі за даних умов виміру, В.

Погрішність , позитивна, якщо й негативна, якщо .

Кутова погрішність – це кут між вектором первинної напруги й поверненим на 180^про вектор вторинної напруги, що виражається в кутових градусах і хвилинах.

Погрішності однофазних трансформаторів напруги можуть бути визначені аналітично зі схеми заміщення й векторної діаграми, малюнок 3.2. При побудові векторної діаграми параметри первинної обмотки наведені до вторинного,

; ; ; .

Вектор магнітного потоку випереджає вектор на 90^про, а вектор струму навантаження відстає від вектора на кут . струм, Що Намагнічує, випереджає на кут втрат потік . Трикутник ABC зі сторонами й визначає спадання напруги в первинній обмотці, обумовлене струмом холостого ходу. Трикутник CDE зі сторонами й визначає спадання напруги в первинній і вторинній обмотках, обумовлене струмом навантаження . Відрізок ОЕ є вектором первинної напруги навантаженого трансформатора напруги .

Визначимо за допомогою векторної діаграми погрішності трансформатора напруги, у якого відношення чисел витків дорівнює номінальному коефіцієнту трансформації. При цьому умові, відповідно до вираження (3.2), погрішність по напрузі:

.

Погрішність по напрузі негативна, якщо При визначенні кутової погрішності приймаємо кут рівним його синусу, оскільки кут малий, тобто .

Малюнок 3.2 - Схема заміщення й векторна діаграма

трансформатора напруги.

Кутова погрішність також негативна, оскільки вектор відстає від вектора . Трансформатори напруги повинні відповідати встановленим класам точності, характеризуемыми гранично припустимими значеннями погрішностей при нормованих значеннях первинної напруги й потужності вторинного навантаження. Цифра, що позначає клас точності, відповідає гранично припустимому значенню погрішності напруги.

Гранично припустимі погрішності, установлені для різних класів точності, наведені в таблиці 3.1. Клас точності 0,2 потрібний при живленні від трансформаторів напруги розрахункових лічильників, установлюваних на потужних генераторах і накручено лініях електропередачі. Трансформатори напруги, що харчують розрахункові лічильники інших приєднань і вимірювальні прилади класів 1 і 1,5 повинні мати клас точності 0,5. Для найпоширеніших вимірювальних приладів класу, що вказують, 2,5 повинен забезпечуватися клас точності 1 трансформатора напруги, і тільки як виключення допускається клас 3. Для релейного захисту потрібен клас точності трансформатора напруги 3.

Таблиця 3.1- Гранично припустимі погрішності

Для кожного класу точності встановлюється номінальна потужність трансформатора напруги , при якій його погрішності при номінальній первинній напрузі не перевищують зазначених вище значень. Крім номінальних потужностей, кожний трансформатор напруги має максимальну потужність, що він може довгостроково видавати без неприпустимого перегріву обмоток, працюючи поза класами точності.

Для підвищення точності трансформатора напруги вводиться корекція по напрузі й кутовій корекції. Корекцією по напрузі або витковой корекцією називається навмисна зміна коефіцієнта трансформації убік підвищення вторинної напруги, тобто відношення чисел витків вибирають трохи меншим номінального коефіцієнта трансформації.

Витковая корекція може здійснюватися шляхом збільшення числа витків вторинної обмотки або зменшення числа витків первинної обмотки. Однак на практиці звичайно широке застосування знайшов другий спосіб, тому що при цьому корекція може бути підібрана більш точно. На кутову погрішність корекція витків впливу не робить. Корекція кутової погрішності може бути здійснена тільки в трифазних трансформаторів напруги. Знак кутової корекції залежить від чергування фаз. Для цієї мети на трифазних трансформаторах напруги, у яких застосована кутова корекція, є спеціальний щиток із вказівкою правильного порядку чергування фаз.

Для здійснення кутової корекції первинна обмотка кожного стрижня складається з основної частини AX , BY, CZ і що компенсує A₁X₁ , B₁Y₁ ,C₁Z₁ . Ця схема застосовується в трансформаторах напруги типу НТМК і наведена на малюнку 3.3.

а - схема компенсації позитивної кутової погрішності;

б - схема компенсації негативної кутової погрішності

Малюнок 3.3 - Схема компенсації кутової погрішності в трифазному двухобмоточном трансформаторі напруги типу НТМК

Якщо кутова погрішність позитивна, то первинна обмотка трансформатора напруги типу НТМК повинна бути з'єднана за схемою малюнка 3.3, а, а якщо кутова погрішність негативна, те первинна обмотка з'єднується за схемою малюнка 3.3, б.