Файл: Методичка 51-54-57.docx

По полученным данным построить кривые зависимости поправочного коэффициента (С) и относительной погрешности f в зависимости от вторичного тока трансформатора, выраженного в процентах или от нагрузки вторичной цепи (вольтметров) в процентах номинальной мощности (нагрузки).

Следует также выяснить, какое влияние на действительный коэффициент трансформации оказывает нагрузка его вторичной цепи. Для этого при испытании трансформатора тока вводят последовательно с амперметром PA2 сопротивление примерно равное сопротивлению амперметра и опыт повторяют. Так делают несколько раз для различных сопротивлений R₂^’ , R₂^’’, R₂^’’’. При испытании трансформаторов напряжения подключают сопротивления, равное сопротивлениям вольтметра и опыт повторяют. Так делаю несколько раз при различных сопротивлениях.

Вместо сопротивлений можно использовать несколько амперметров, соединенных последовательно или несколько вольтметров, соединенных параллельно. Кривые погрешностей даны на рис.4 и 5.

Практические указания

Для выполнения первого пункта плана необходимо собрать схему рис.1.

Для выполнения второго пункта плана необходимо собрать схему рис.З.

Действительный коэффициент трансформации трансформатора определить при различных нагрузках его вторичной обмотки, для чего в начале определить действительный коэффициент трансформации при нагрузке во вторичной цепи от одного амперметра, а затем от 2-х амперметров и далее от 3-х амперметров /включенных во вторичную цепь трансформатора тока/.

1. Перед началом работы ознакомится с приборами и трансформаторами, необходимыми для работы. Записать их номинальные величины, системы, классы, точности, завод изготовитель, заводские номера и т.д.

2. Собрав схему, обязательно дать её на проверку руководителю, а затем перед разборкой дать на подпись руководителю протокол лаб. работы.

3. В отчете дать:

- кривые погрешностей:

а) в зависимости от тока f=f(I₂), при , затем при и далее при

; (3 кривые), рис. 4.

---

б) в зависимости от сопротивления (нагрузки) вторичной цепи

f=f(R₂) при I₂=const

- кривые зависимости поправочного коэффициента от вторичного тока при , затем при и далее при

Аналогично для трансформатора напряжения.

Рис. 5

Погрешность напряжения трансформатора напряжения

Инструкция

к лабораторной работе № 157-2

Технические испытания измерительных трансформаторов (определение угловых погрешностей)

План работы

1.Определение правильности обозначения выводов обмоток измерительных трансформаторов тока и напряжения.

2.Определение угловой погрешности тр-ра тока.

3.Определение угловой погрешности тр-ра напряжения.

Основные теоретические положения

При измерении относительно больших мощностей ваттметры приходится включать через измерительные трансформаторы тока и напряжения.

Разберём случай, когда имеющийся ваттметр не подходит по пределу измерения для непосредственного измерения только по величине тока. В этом случае его неподвижную обмотку с выводами I^* и 5А подключают к зажимам u₁ и u₂ вторичной обмотки трансформатора тока, а первичную обмотку измерительного трансформатора (зажимами Л₁ и Л₂ ) вводят последовательно в исследуемую цепь как на рис.3.

---

При этом необходимо строго соблюсти указанное на рис.3 обозначения выводов измерительного трансформатора, чтобы выполнить основное требование: ток через измерительный прибор должен протекать в том же направлении, в котором он протекал бы без измерительного трансформатора.

При правильном как на рис.3 включении мощность, подлежащая измерению будет:

,

где U₁ и I₁ – напряжение и ток нагрузки,

а измеряемая ваттметром:

где U₂ и I₂ – напряжение на ваттметре и ток через ваттметр.

(см. диаграмму рис.4, на которой ток , протекающий по токовой обмотке ваттметра).

Разность между и - есть угловая погрешность тр-ра:

И если она, как это должно быть у хорошего трансформатора, ничтожно мала, то мощность, учтенная ваттметром умноженная на коэффициент трансформации, даст искомую мощность, т.е.

, т.к. по схеме U₁=U₂,

где K_HI – номинальный коэффициент трансформатора тока.

Если же при этом измерении зажимы ваттметра подключены неправильно, то мощность учитываемая ваттметром окажется равна и стрелка ваттметра отклонится в обратную сторону. Аналогичное явление происходит и в том случае, когда и цепь напряжения ваттметра неправильно подключается через измерительный трансформатор напряжения. Включение его с соблюдением обозначений обмоток и правильного подключения цепи вольтметровой обмотки показано на рис.5, а векторная диаграмма приведена на рис.6.

---

В этом случае, измеряемая мощность по-прежнему равна:

Ваттметр же измерит мощность

если угловые погрешности ничтожно малы, то

Тогда, измеряемая мощность определяется так:

где K_HV – номинальный коэффициент трансформатора напряжения.

Из векторной диаграммы, рис.6 угловая погрешность трансформатора напряжения определяется как разность:

Кривые угловых погрешностей см. на рис.7 и рис.8.

Практические указания для выполнения работы

Ознакомится с приборами, необходимыми для производства работы и записать их метрологические характеристики, системы, классы точности, заводские номера и приделы измерений.

Проверить возможность применения имеющейся аппаратуры в данной схеме.

Проверить правильность обозначения выводов обмоток трансформаторов тока, напряжений (по схеме рис.1 и рис.2).

Для проверки полярности зажимов измерительных трансформаторов можно применить метод баллистического толчка, рассмотренный в работе по исследованию измерительных трансформаторов, или же воспользоваться вспомогательными трансформаторами с известным обозначением выводов. Для этого трансформаторы тока с известным обозначением (TA1) и с неизвестным (TA2) включают по схеме рис.1.

Если при этом ток, учитываемый амперметром РА3, равный разности токов, учтенных амперметрами PA1 и PA2 равен нулю, то обозначения TA2 соответствует обозначению TA1. Если же ток равен нулю, то у TA2 обозначения неверны.

---

Трансформаторы напряжения включаются по схеме рис.2, и если показание PV3 равны нулю, то обозначения TV2 соответствуют обозначению TV1.

Собрать схему рис.3 и дать для проверки ее руководителю. Изменяя автотр-ром ток от нуля до 5А, снять показания всех приборов.

Данные опыта записать в таблицу 1, сделать соответствующие расчеты и построить зависимость .

Для пунктов, указанных преподавателем, построить векторные диаграммы.

Собрать схему рис.5 и дать для проверки ее руководителю. Измеряя автотрансформатором напряжение U от 0 до 100-120%, снять показания всех приборов. Данные опыта записать в табл.2. Значения берутся из предыдущей таблицы или кривой для соответствующих токов.

---