Файл: Фабрикант, В. Л. Элементы устройств релейной защиты и автоматики энергосистем и их проектирование учеб. пособие.pdf

21. Значение Р0 не изменяется; по (3.55) находим активные потери холостого

хода

Рхх = P 0G0slM= 2,1 • 7,8 • IQ3 • 1,13 • ю - 4 . юз . 10-8 = 0,19 вт.

'Из данного примера следует, что применение автотрансформатора вместо

трансформатора (см. пример 3.4) дало возможность сократить объем аппарата в 1,93 раза, уменьшить внутреннее сопротивление в 1,28 раза, а также умень­ шить потребление и активные потери. Отклонение от линейности при этом несколько возросло.

§3.15. Расчет промежуточного трансформатора тока,

предназначенного для создания вторичного тока

Промежуточные трансформаторы тока применяются: а) для создания вторичных токов, пропорциональных первичным токам, или б) для создания вторичных напряжений, пропорцио­ нальных первичным токам.

Расчет промежуточного трансформатора тока, предназначен­ ного для создания вторичных напряжений, имеет некоторые осо­ бенности, рассматриваемые в § 3.16. Расчет промежуточного транс­ форматора тока имеет много общего с рассмотренным выше рас­ четом промежуточного трансформатора напряжения.

Различие в исходных данных для расчета трансформатора то­ ка и трансформатора напряжения заключается в том, что при расчете трансформатора тока задается диапазон изменения токов (а не напряжений) на входе от / мин до / макс, а также длительный ток /дл. Все остальные исходные данные остаются без изменения.

96

Внутреннее сопротивление промежуточных трансформаторов тока существенно отличается от внутреннего сопротивления промежу­ точного трансформатора напряжения как по способу определения и характеру, так и по предъявляемым к нему требованиям. Для

форматора тока подобна экви­ валентной схеме трансформатора напряжения (см. рис. 3.19) и по­ казана на рис. 3.33.

При замере внутреннего сопротивления со стороны вторичных зажимов при разомкнутых первичных оно получается равным

Таким образом, внутреннее сопротивление трансформатора тока имеет почти чисто индуктивный характер, тогда как для трансформатора напряжения его характер почти чисто активный.

Наконец, если рассматривается трансформатор тока, создаю­ щий ток на выходе, желательно, чтобы внутреннее сопротивление было возможно больше (внутренняя проводимость возможно меньше, см. § 3.6), в отличие от трансформатора напряжения, для которого желательно возможное уменьшение этого сопротив­ ления.

Увеличение внутреннего сопротивления легко может быть осуществлено увеличением числа витков трансформатора [выра­ жение (3.35)]. Однако при этом одновременно возрастает и пот­ ребление трансформатора. В отличие от трансформатора напря­ жения, работающего нормально в режиме, близком к режиму холостого хода, трансформатор тока нормально работает в режи­ ме, близком к режиму короткого замыкания. Соответственно и потребление трансформатора тока должно определяться в режи­ ме короткого замыкания (см. рис. 3.33), а не в режиме холостого хода (см. рис. 3.19), как это делалось для трансформатора на­ пряжения.

В режиме короткого замыкания, если пренебречь током намаг­ ничивания, потребление трансформатора тока

Величина, стоящая в скобках, представляет собой сопротив­ ление короткого замыкания и определяется выражением (3.30). Как следует из этого выражения, сопротивление короткого замы­ кания, а следовательно, и потребляемая мощность, пропорцио­ нальны квадрату числа витков.

Таким образом, как внутреннее сопротивление, так и потреб­

Следовательно, нужно стремиться к уменьшению значения Як/Хц, как и при расчете трансформатора напряжения.

(3.18) для трансформатора напряжения лишь тем, что сопротив­

ти необходимо стремиться к уменьшению отношения AZp/ZpM,и = Др/|хмИН

промежуточного трансформатора напряжения и по способам регу­ лировки. Для трансформатора напряжения максимальное напря­ жение на входе имеет, как правило, одно и то же значение во всех случаях. Поэтому для сохранения максимальной индукции число витков первичной обмотки не должно изменяться, и регу­

08

лировка производится вторичными витками. К ней предъявляется обычно требование значительной плавности. В трансформаторе тока максимальный первичный ток может иметь различные зна­ чения в разных случаях. Поэтому для сохранения постоянного значения максимальной индукции число первичных витков долж­ но изменяться так, чтобы вторичный максимальный ток сохра­ нился неизменным [см. выражение (3.79)]. При этом при неизмен­ ных вторичных витках и неизменном сопротивлении нагрузки остается неизменной и максимальная индукция. К регулировке обычно не предъявляется требование плавности. Поэтому регу­ лировка осуществляется, как правило, изменением числа первич­ ных витков несколькими (2-М) ступенями.

Так как большее число выводов делается в первичной обмот­ ке, а для увеличения линейности желательно уменьшение сопро­ тивления вторичной, то ближе к внутреннему сердечнику распо­ лагают вторичную обмотку, уменьшая этим среднюю длину витка, а дальше от сердечника — первичную, облегчая этим осуществле­ ние выводов.

Отличие расчета трансформатора тока от расчета трансформа­ тора напряжения заключается в следующем:

1.Величину индукции нельзя определить из выражений (3.38)

и(3.39), так как значение напряжения на входе неизвестно. Ин­ дукцию можно определить по напряжению на выходе.

Пренебрегая током намагничивания, что вполне допустимо, принимаем

Подставляя значение Е из (3.33), находим для максимального и минимального режимов:

ВМакс и ВМин находятся так же, как и при расчете трансформатора