Таблица 5-4. Зависимость удельной м. д. с. оудт от удельной первичной м. д. с. /1уд для сплава 79НМ (лента толщиной 0,35 мм)

вторичного тока начинает сильнее сказываться сопротивление соединительных проводов и контактов, индуктивность прибо- ров и пр.

Обычно Б первой ступени вторичный ток принимается равным 20-25 А,

, Определение составляющей токовой по-(Грешности f i. По рис. 5-16 определяется коэффициент то/2 для значений Ор.нор и к. нор. найденных при расчете составляющей токовой погрешности в нормальном режиме. Ампли- туда переменной индукции определяется по формуле

ВттоВгг,.. (5-10)

jji Удельная м. д. с. /оуд. характеризующая ширину частного цикла, определяется по табл. 5-4. Данными этой таблицы можно пользоваться для технических расчетов независимо от марки сплава, из которого изготовлены магнитопроводы ТПТ, так как доля составляющей токовой погрешности в полной токовой погрешности Д незначительна.

Составляющая токовой погрешности fi определяется по формуле

f -0 уд m arccos \-8/-т/ /с 1 1 \

-- (- )

подсчитанная по этой формуле, всегда по-погрешность ТПТ в нормальном режиме

=/J + . (5-12)

Погрешность fu ;, ложительна. i, , Полная токовая рбудет

Определение 10 %-ной кратности первичного тока. Ток, соответствующий этой кратности,

/iK = /Cio/iH. (5-13) -

Удельная м. д. с. при /ц,

Fiyn. = IiHiJL> (5-14)

Для значения /1уд. к по табл. 5-1 находится магнитная проницаемость Рейн- Индуктивное сопротивление ТПТ будет

0,87ц)15мИН-син. к , jQ-e Коэффициент режима при токе /i Коэффициент кратности при токе /i

к. к

При заданной кратности первичного тока /i и значениях ор. к и Пк. к по кривым рис. 5-13 определяется угол провала 1)/2.

По значениям Ор и п .к с помощью кривых рис. 5-14 и 5-15 определяется составляющая токовой погрешности ft. Она должна - быть меньше 10 %.

Пример 5-1. Рассчитать токовую погрешность трансформатора постоянного тока на напряжение 400 кВ. Номинальный первичный ток /н = 2000 А; номинальный вторичный ток - 1 А; номинальная вторичная нагрузка 52н, ном - = 30 В-А при cos Фа = 1; класс точности 0,5; 10 %-ная кратность Кю = 6.

Принимаем, что: а) первичная обмотка выполнена из медной трубы и имеет один виток (sDiH = 1); б) по данным электрического расчета изоляции первичной обмотки определен внутренний диаметр магнитопровода - 0,32 м, исходя из размеров первичной обмотки, толщины ее изоляции и ориентировочных размеров вторичной обмотки; в) магнитопровод тороидальной формы из ленты железо-никелевого сплава марки 79НМ толщиной 0,35 мм; г) коэффициент заполнения магнитопровода сталью принят равным г]. = 0,94.

Расчет. 1. Первичная м. д. с. = fma = 2000-1 = 2000 А.

2. Число витков вторичной обмотки Югн = hsfhs - 2000/1 = 2000. Как указывалось выше, вторичная обмотка должна иметь небольшое число витков. Принимаем bDjh = 80. Тогда вторичный ток будет /3= FJW2s = 2000/80 = = 25 А. Коэффициент трансформации уц = 2000/25 = 80.

Для получения вторичного тока /jh = 1 А во вторичную цепь ТПТ включается промежуточный трансформатор тока с коэффициентом трансформации Пг = 25/1 = 25. Полный коэффициент трансформации Пд = Л = 40 X X 25 = 2000.

3. Активное сопротивление нагрузки Г2ъ~2н. иом/2н ~ 30/25 = 0,048 Ом.

4. Активное сопротивление ветви вторичного тока согласно формуле (5-4) предварительно принимаем rg = 2-0,048 = 0,096 Ом.

5. Задаваясь коэффициентом режима Ор = 5 и считая с запасом, что составляющая токовой погрешности = 0,35 % (вместо 0,5 % по заданию), по кривым риС. 5-14 находим коэффициент кратности при нормальном режиме к. нор- При принятых значениях Ор и определяем 1/п = 0,053. Тогда нор~ 18,88.

6. Амплитуда переменного напряжения согласно формуле (5-5) будет

2т = . нор2й2 = 18,88.25.0.096 = 45,25 В; = UjV = 32 В.

Рис. 5-17. Магнитопровод ТПТ со вторичной обмоткой, состоящей из четырех секций, соединенных параллельно

. первичная обмотка; 2 - магнитопровод о секциями вторичной обмотки

7. Индукцию насыщения для лент из сплава марки 79НМ толщиной 0,35 м принимаем Bs = 0,75 Тл, а амплитуду индукции при холостом ходе трансформатора х. х в соответствии с формулой (5-2) принимаем равной О,ЗВ, т. е.В:, 3, = OMs = 0,8-0,75 = = 0,6 Тл. Удельная м. д. с. при индукции Вт x. x-0>6 Тл согласно табл. 5-2 составляет fyfl. x. ж~ 7 А/м, что согласуется с допустимыми значениями, приведенными на стр. 183.

8. Действительное поперечное сечение магнитопровода

ит 45,25

.м =

2 fi x.x 2h 2-314.0,6-80

= 15.10- м2.

9. Геометрическое поперечное сечение магнитопровода при коэффициенте ваполнения его сталью tJm = 0,94 будет

Sr = S /t)m = 15-10-*/0,94 = 15,95- Ю м.

1 10. В поперечном сечении магнитопровод имеет форму прямоугольника со Сторонами 3X5,3 см.

? 11. Наружный диаметр магнитопровода

- = в + 2Л = 0,32 -f 2-0,03 = 0,38 м.

К. !2. Длина средней магнитной силовой линии в магнитопроводе I 1и = 0,5л (da + d) = 0,5л (0,38 + 0,32) = 1,1 м.

13. Первичная удельная м. д. с- 1уд = Fih/Zm = 2000/1,1 = 1818 А/н (согласно табл. 5-3 Fy должна быть не менее 1400 А/м).

14. Магнитопровод обвит лентой из электротехнического картона. Толщина слоя картона составляет 3 мм на сторону. Поверх картона наложено несколько слоев киперной ленты. Общая толщина изоляции на магнитопроводе составляет 3,5 мм на сторону. Прн большом диаметре магнитопровода для повышения жестокости его укладывают в коробку (см. рис. 8-11).

i 15. Для уменьшения неоднородности магнитного поля в магнитопроводе вторичная обмотка выполняется из четырех параллельных секций. Намагничивающая м, д. с, пропорциональная первичному току /jh. распределяется между секциями по-разному. Так, секция / (рис. 5-17), расположенная внутри контура первичной обмотки, находится в поле с наибольшей напряженностью, а секция / - в поле с наименьшей напряженностью. Секции и IV находятся примерно в полях одинаковой напряженности. На все параллельные секции подано одно и то же напряжение а, равное /г/н- Поэтому во всех частях магнитопровода принудительно поддерживается одинаковая переменная индукция. Токи в отдельных секциях устанавливаются такими, чтобы скомпенсировать поле постоянного тока, препятствующее созданию переменной индукции. При расположении секций вторичной обмотки, показанном на рис. 5-17 (при выбранных размерах, намагничивающая м. д. с. (в процентах м. д. с. fin) распределяется следующим образом: в секции / - 41 %, в секции / - 14 %, в секциях и IV - по 22,5%,