й внутренний диаметры магнитопровода с наложенной вторичной обмоткой и с изоляцией, м.

3. Активная

/ ан - cos Ф2 и индуктивная лган ~ sin Ф2 составляющие вторичной нагрузки. Вторичная нагрузка z при расчете наибольшей отрицательной погрешности принимается равной z2h. ном. а при определении наименьшей отрицательной погрешности - z н. мин- Коэффициент мощности вторичной нагрузки cos Ф2 Б обоих случаях принимается равным 0,8.

4. Угол

a = arctg55l+i.

обм г гн

5. Сопротивление ветви вторичного тока (в омах)

z2 = VVa обм + /-гн)* Н- (Хг бм +

6. Первичная м. д. с. Ь\ при V/ih =0,05 и l-Jh = 1,2.

7. Вторичный ток /2 = /анА/Ан (в амперах) при отношении hlhj равном 0,05 и 1,2.

8. Вторичная э. д. с. = lz, (в вольтах) для двух значений /2, определенных в п. 7.

9. Индукция в магнитопроводе (в теслах) для двух значений £2, определенных в п. 8:

R - 0-225£г . /2 17)

10. Удельная м. д. с. (А/м) для двух значений Вмакс. к определенных в п. 9 по кривой Вмакс = / (уд)-

i И. Полная м. д. с. намагничивания Fp = FyJ (в амперах).

12. Угол потерь ф для двух значений Вмакс, вычисленных Б п. 9.

13. Значения sin (ф -f а) и cos (гр + а) для углов а и гр, определенных Б п. 4 и 12.

14. Номинальная токовая погрешность (в процентах)

/iH = -sin(xf + a).100.

15. Угловая погрешность (в сантирадианах) f б = -5-cos (if + а)-100

или (в минутах)

б = 3440- cos (гр-fa).

Полученные значения номинальной токовой погрешности и угловой погрешности б сравниваются с установленными для заданного класса точности (см. табл. 2-1). Если расчетные значения меньше указанных в табл. 2-1, то размеры магнитопровода и параметры обмоток выбраны правильно, если больше, то уменьшение их может быть достигнуто применением следующих мер:

1) витковой коррекцией, т. е. отмоткой вторичных витков; 2) увеличением числа первичных витков Wj; 3) увеличением сечения магнитопровода S ; 4) уменьшением средней длины магнитного пути 1; 5) изготовлением магнитопровода из лучшей марки электротехнической стали.

Наиболее простым способом уменьшения токовой погрешности является витковая коррекция (см. § 2-3), кшорой и следует воспользоваться. Если при витковой коррекции погрешности трансформатора тока не укладываются в норму, то приходится использовать еще один из указанных выше способов уменьшения токовой погрешности, например компенсацией погрешностей (см. § 2-3). ;

пример 2-3. Определить токовую и угловую погрешности ТТ на ПО кВ, имеющего звеньевую первичную обмотку. Трансформатор предназначен для измерений и должен иметь класс точности 0,2.

исходные данные для расчета: номинальный первичный ток = 1000 А; номинальный вторичный ток /2н=5 А; номинальная вторичная нагрузка ном= = 1,2 Ом; cos Фа = 0,8; = 0,9.

На основании рекомендаций, приведенных в § 8-1 и 8-2, определяем сечение первичной и вторичной обмоток, размеры изоляции, размеры и материал магнитопровода. В результате предварительного расчета получим: внутренний диаметр магнитопровода dH = 0,2 м; его наружный диаметр = 0,3 м; высота h ~ 0,04 м; /м = 0,785 м; Sr = 2- Ю- 5д = l,8-\Q- w?- = 0,2 м; % = 2,57- lO м Xsodm = 0,25 Ом.

Исходные данные и результаты предварительных расчетов заносим в табл. 2-3. Как видно из таблицы, номинальная токовая погрешность при = . = !,2/гн составляет /ц = -0,0712 %, а при токе 0,05/ih имеем /гн - -0,55 %; угловая погрешность соответственно равна 1,9 и 14,8. Следовательно, рассчитываемый ТТ укладывается в класс точности 0,2.

Если отмотать один виток вторичной обмотки, то при цене витка 0,25 согласно (2-12) токовая погрешность ТТ при Д/Дн = 1,2 будет 0,25 - 0,0712 = +0,1788, а при токе 1 = 0,05/ih составит -0,3.

Если же отмотать полвитка, то токовая погрешность при Д/Дн = 1,2 составит +0,0538, а при токе 1 = 0,05/ih она будет -0,425.

Определение токовой и угловой погрешности может быть выполнено по программам 1 и 2 (табл. 2-4 и 2-5), составленным применительно к микрокалькулятору МК-61. Для большей наглядности эти программы составлены в той же последовательности, что и формуляр расчета (табл. 2-3), и по тем же расчетным формулам:

V{ + ) + бм + 0,6г,н)= 0,45 ih/hn) hn

. .д +Sin (arctg o.t:+ )

/iHtt-in/i/ZiH

я.уд(.. + .. )соз(ат.1ен Ч--; ,

Порядок расчета по указанным программам следующий:

Таблица 2-3. Расчет погрешностей одноступенчатого трансформатора тока на 110 кВ

Исходные данные

Данные предварительного расчета

Номинальная первичная м. д. с. f 1н = 2000 А

Номинальный первичный ток / , - 1000 А

Номинальный вторичный ток = 5 А

Номинальная вторичная нагрузка ZgH. ном = = 1,2 Ом

Коэффициент мощности вторичной нагрузкв cos фа = = 0,8

Класс точности 0,2

Магнитопровод кольцевой:

dji = 0,3 м; d-s = 0,2 м;

h = 0,04 м Коэффициент заполнения

магнитопровода сталью

Т1м = 0,9 Провод вторичной обмотки

медный, марки ПБОО;

4= 1,81-10-8 м; д =

= 2.57-10- м2

Удельное сопротивление меди при # = 75 °С Р76= 2,05-10-8 Ом-м

Наибольшая температура вторичной обмотки & = = 75 °С

Размеры магнитопровода со вторичной обмоткой при толщине изоляции Ди = = 0,003 м и числе слоев

вторичной обмотки П2 = 1

Dh = d -f 2Д + 2пЛ = = 0,3+ 2-0,003+ 2-1 X X 0,0018 fv 0,31 м;

Dbh = ds - 2Ди - 2п2Й2 = = 0,2- 2-0,006- 2 X X 0,0018 0,19 м;

1ги= 2Ди = = 0,04+ 2-0,006 0,05 м

Число витков первичной обмотки

Щи = РшИш = 2

Номинальное число витков вторичной обмотки Шгн = FiJlm - = 2000/5 = 400

Цена витка вторичной обмотки 100 : = 0,25

Минимальная вторичная нагрузка ггн. мин = 0,25 Zb. ном = 0,3 Ом

Площадь сечения магнитопровода: геометрическая = = 0,25/2н ган. ном-:(/и2нВмаксГ1м) = 0,25-5 X X 1,2/(50-400-0,042-0,9) = = 2-10-S м2

действительная Sm - SpTj = = 2-10--0,9= 1,8-10-3 м2 Средняя длина:

магнитного пути = 0,5л (dn + + ds) = 0,5jt (0,3 + 0,2) = = 0,785 м

витка вторичной обмотки /а = = 2 [2Д + hu + 0,5 (d -dj + + da== 2 [2-0,003+ 0,04 + + 0,5-(0,03-0,02) + 0,00181] = = 0,2 м

Сопротивление вторичной обмотки: активное Ааобм = Р-1ь11Я2 = = 2,05-10-8.0,2-400/(2,57 X X 10- ) = 0,638 Ом индуктивное Хаобм - 4 -10 я; X X/</j ln(DjDj =4.10-7itX X 50-4002-0,05-In (0,31/0,19) == = 0,25 Ом