Главная >  Измерительный преобразователь тока 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 [ 26 ] 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138

По табл. 8-3 для Вцр = 1,8 Тл находим удельную м. д. с. намагничивания fуд = 670 А/м. Полная погрешность будет

670-0,44 = 14-5-80 too-

2. Вторичная нагрузка == 2 Ом. Определяем активное и индуктивное сопротивления нагрузки:

Гш = 2-0,8== 1,6 Ом; = 2-0,6= 1,2 Ом.

Полное сопротивление ветви вторичного тока будет

22 = К (0,2 + 1,6)2 = 2,17 Ом.

Ориентировочное значение предельной кратности

Полная погрешность

1,8-50-80-21,3-10-4 . ---0.225.5.2,17

670 ~ 6,3-5-80 -lOO-l

Так как е > 10 %, то уменьшаем Вдр ДО 1.7 Тл. Этому значению индукции соответствует м. д. с. намагничивания Fy = 250 А/м. Снова находим

1.7-50-80 21.3-10- 0.225-5-2,17 Новое значение полной погрешности

250-0,44

6-5-{

Окончательно принимаем Кщ = 5.

--100 = 4.6

2-6. РАСЧЕТ МАКСИМАЛЬНОЙ КРАТНОСТИ ВТОРИЧНОГО ТОКА

Максимальной кратностью вторичного тока называется отношение вторичного тока при полном насыщении стали магнитопровода /амакс к номинальному вторичному току /гн. т. е.

Для Приближенного определения максимальной кратности вторичного тока обычно пользуются следующей формулой:

где - индукция насыщения материала магнитопровода, Тл; Вмакс /jjj - максимальная индукция в магнитопроводе при номинальном первичном токе, Тл.

Индукция Boo, при которой наступает полное насыщение магнитопровода, условно принимается равной 2 Тл для сталей марок 1511, 1512 и 3413; 1,2 Тл для пермаллоя с 50 % Ni и 0,85 Тл для пермаллоя с 78,5 % Ni. Индукция Вмакс /н определяется по формуле (2-17).



Форма вторичного тока при насыщении магнитопровода не будет синусоидальной. Она оказывается сильно .искаженной и содержит высшие гармонические составляющие. Поэтому расчет предельной кратности является приближенным.

I 2-7. ВЛИЯНИЕ ВНЕШНИХ МАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ

f НА РАБОТУ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ ТОКА

Основные соотношения. Источником внешних полей для трансформаторов тока данной фазы обычно служат токопроводы других фаз той же цепи, ближайшие участки ошиновки других цепей, соседние трансформаторы тока той же фазы, токоведущие части

и магнитопроводы другого оборудования, а также земля из-за протекания в ней блуждающих токов. Внешние поля изменяют состояние магнитопровода, что приводит к дополнительным погрешностям измерения тока. При конструировании трансформаторов тока, а также проектировании электроустановок следует учи-

( тывать возможные помехи, создаваемые внешними магнитными полями.

Электромагнитный процесс в ТТ с учетом влияния внешних полей описывается уравнениями Максвелла, которые следует рассматривать совместно с уравнениями связи между векторами поля и параметрами сред. При условии пренебрежения гистерезисом и анизотропией магнитной проницаемости система уравнений, описывающая поля в ферромагнитной среде, имеет вид:

rotH=6; votE = -d1i/dt; & = уЕ; divB = 0; B = fiH; л = /(Н).

Аналитическое решение задач электродинамики, которые возникают при необходимости учета влияния внешних полей, сложно даже для простейших случаев. В то же время эти задачи достаточно просто и точно могут быть решены с помощью физического моделирования.

В соответствии с вышеприведенными уравнениями при выборе в качестве независимых параметров р у, I, Н получаем следующие условия подобия [21]:

\ауР (О = idem ; р* = f (Н *) = idem.

Во всех этих уравнениях Е - напряженность электрического поля; 6 - плотность тока; у - удельная проводимость среды; / - линейный размер. Второе условие подобия требует совпадения кривых относительной магнитной проницаемости материала магнитопроводов модели и оригинала. В качестве базисных принимаются, например, наибольшие значения д, и Я. Масштабы параметров среды определяются по выбранным базисным параметрам:

11 ~ Н-баз. мод/Н-баз. ор1 fIT-H ~ Пбаз. мод/Нбаз. ор-

* idem - подобный.



При учете влияния внешних полей на работу ТТ необходимо обеспечить равенство масштабов сред (т, = mJ. Это условие практически выполнимо только при = 1, т. е. магнитопровод модели необходимо выполнять из того же материала, что и магнитопровод оригинала (т = = 1). Тогда три масштаба с независимой размерностью оказываются равными единице {т= rUff - hiy = 1), а четвертый (масштаб линейных размеров rui = /мод/ор) определяется степенью уменьшения оригинала. В соответствии с этим масштабом должны быть уменьшены все линейные размеры, в том числе и толш,ина пластин или ленты, из которых выполнен магнитопровод ТТ. Последнее важно для сохранения в модели, работаюш,ей на повышенной частоте, характера поверхностного эффекта. Геометрическое подобие необходимо соблюдать и при размещении обмотки на магнитопроводе. В том случае, когда приняты меры, практически исключающие влияние вихревых токов в оригинале и геометрически подобной ему модели, например соответствующим выбором толщины пластин магнитного материала, моделирование можно проводить без изменения частоты. Это сухцественно облегчает создание источника тока при испытаниях на модели.

Для приближенного учета влияния внешних полей удобно использовать э. д. с. влияния Еп, наводимую во вторичной обмотке ТТ. Для ее оценки и выяснения природы внешних полей рассмотрим упрощенные схемы распределения магнитных потоков в ТТ с тороидальным ферромагнитным магнитопроводом, стержневой первичной обмоткой и сосредоточенной вторичной обмоткой при внешнем токе, проходящем параллельно первичному току нашего ТТ (рис. 2-10 и 2-11). Имеется в виду, что и при других исполнениях магнитопровода и обмоток ТТ, а также при другой форме и расположении влияющего внешнего токопровода распределение магнитных потоков будет аналогичным. На схемах не


Рис. 2-10. Магнитные потоки внешнего влияющего поля



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 [ 26 ] 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138