Определим, например, сопротивление корректирующей цепи для двухступенчатого ТТ, который имеет четыре релейные обмотки (Пр = 4) и одну измерительную класса точности 0,5 (Пи = 1). Вторичная нагрузка при cos = 0,8 на каждую релейную обмотку 22Н. р = 40 Ом и на измерительную обмотку 2 н. и = 30 Ом. Коэффициент трансформации нижней ступени Пн = 20. Сопротивления ветвей намагничивания и обмоток верхней и нижней ступеней, определенные на макете двухступенчатого ТТ и приведенные ко вторичной обмотке верхней ступени, равны: лго = 3,226 Ом;/! обм = 0,04 Ом; л:! обм = 0;п обм =0,235 Ом;

4o6m = 0,546 Ом; 2 Г2оби = 0,027-5 = 0,135 Ом; 2 2 обм = 0.

Если пренебречь для упрощения током, проходящим через сопротивление ветви намагничивания в корректирующей цепи х, то

-2 = 2 + 1X2 = Гуобм + jj>2o6m + Zj/S-+ / {xfo6M + Х2обм + Хн)

где 2 rf обм - суммарное сопротивление пяти обмоток нижней ступени, приведенное к верхней ступени. Ом; г и Ха - суммарное активное и индуктивное сопротивления нагрузок всех пяти обмоток, приведенное к верхней ступени. Ом;

Ц/н = ( р2н. р COS ф2 4- h22h. н SIH ф2)/гн =

= (4.40- 0,8 + 1 30 0,8)/202 = 0,38 Ом;

т,Х1 = (Лр22н. р 81Пф2 + адн. н Sinф2)/г =

= (4.40 0,6 + 1.30 0,6)/202 = 0,285 Ом. Подставляя численные значения, находим

Zz = 0,235 + 0,135 + 0,38 + / (0,546 + 0,285) = = 0,75+ /0,831 = 1,12е/<=° ч2 = 1,12еН7°бо;

= Т- = = 0.671; ф2 = 47° 50,

COS(

Максимальное сопротивление Z2 маяс

приведенное к верхней ступени, при COS фг = 0,671 будет Z2MaKo = 1,12*° = 0,75 + + /0,83. Минимальное расчетное сопротивление Zzmoh принимается равным нулю (Z2 = 0). Тогда

== Гамаке - Ггмин = 0,75 О = 0,75 Ом; Ал?2 = Ламако -Х21тн= 0,83 - О == 0,83 Ом. 152

при максимальной нагрузке

= 0,995025 + / 0,00868 *. При минимальной нагрузке

/КГ + {4 обиУ + (1 06.Г + 44 сем

З-б J 0,0000769 = -0,00769 о/о; 13,226 + 0,042

ймин = arccos - -

= arccos--JS= = 42,6, V3,2262 + 0,042

(Zi мин) = o,oo00769-l = 99923 - /0.0122;

5 AF = F (Za макс) - P (2 мин);

: AF == 0,995025 - 0,999923 = -0,00490;

i- AF = 0,00868 + 0,0122 = 0,02088.

Коэффициенты К и К при Arg = 0,75 и Адг = 0,83 находим в соответствии с формулами AF* = К Аг - К Axg и AF = = К Ага + К Аха; получаем К = 0,0111 и К = 0,0158.

Корректирующее сопротивление, обеспечивающее при Ага = = 0,75 Ом и Аха = 0,83 Ом изменение модуля тока /а от минус 0,00769 % до 0,5 и фазы его от минус 30 до плюс 40, будет

7 0.04 + /3,226

(0,0111 +/0,0158)/3,226-1

= 0,0699 - /3,066 = 3,067е-?88°45.

При минимальной нагрузке (Zan = 0) корректирующая цепь не оказывает влияния на погрешность верхней ступени. Погрешность ее определяется значениями г бм, л;! обм и xq.

Ввиду большого внутреннего сопротивления каскадного ТТ при изменении нагрузки релейных и измерительных обмоток от номинальной до нуля Za верхней ступени не равно нулю.

При ган и приведенных выше параметрах

Г2 = /-амин = /-Гобм + /-обм = 0,235 + 0,135 = 0,37 Ом;

Х2 = Х2 мин = 1 обм + 4 Обм = 0,546 + О = 0,546 Ом;

АГа = Гамаке - /-гмин = 0.75 - 0,37 = 0,38 Ом; Аха = лга акс - ла мин = 0,831 - 0,546 = 0,285 Ом.

* Напоминаем, что е = cos г + / sin г, а е = cos г - / sin г.

2,+22

Рис. 4-15, Схема электрическая (а) и замещения (б) компенсированного ТТ с до

полнительной обмоткой

Поэтому При найденном = 3,067е°* изменение модуля тока составит (0,50-0,45) %, а изменение фазы будет 0° ЗО-ЬО.

Экспериментальная проверка показывает, что при изменении первичного тока в диапазоне (0,05 - 1,2) 1 и нагрузки в возможном на практике диапазоне вторичный ток измерительной обмотки ТТ находится в пределах, определенных для класса точности 0,5.

В процессе изготовления компенсированных ТТ и их эксплуатации некоторые параметры (емкость, сопротивление обмоток), влияющие на условия компенсации, могут измениться, превысив допустимые значения, что приведет к увеличению погрешности. Требуемую точность ТТ можно обеспечить с помощью витковой коррекции. В этом случае компенсирующее сопротивление должно быть подключено к дополнительной обмотке (рис. 4-15).

Отметим, что нами не учитывались ограничения на частотную характеристику ТТ. Выбор параметров емкостной корректирующей цепи (ЕКЦ) и оптимальных параметров ТТ при этом существенно упрощался. При расчете оптимальных параметров каскадного ТТ с ЕКЦ следует использовать более полную и, ,следовательно, более точную схему замещения такого ТТ, чем схема на рис. 4-14. Это усложняет задачу настолько, что ее решение возможно лишь машинными методами.

Однако изложенный подход и методику целесообразно применять для вь1:бора параметров корректирующей цепи готовых электромагнитных ТТ и для приближенной оценки этих параметров при создании новых ТТ.

4-5. РАСЧЕТ ПОГРЕШНОСТЕЙ ТРЕХСТУПЕНЧАТОГО КАСКАДНОГО ТРАНСФОРМАТОРА ТОКА

Токовая погрешность трехступенчатого каскадного трансформатора тока (КТТ)

1Г = (1+Я)(1+т(1+Ю-1. (4-34)

Анализ результатов многих расчетов и опыт конструирования макетных образцов двух- и трехступенчатых КТТ с немагнитным зазором в Магнитопроводах с учетом требований, предъявляемых к КТТ, показал, что расчетное значение полной погрешности