2tom058

3. APARATY ELEKTRYCZNE 118

Błędy prądowy i kątowy nie są stałe, gdyż zależą od wielu czynników — przede wszystkim od wartości prądu pierwotnego i obciążenia przekładnika. Moc znamionowa przekladnika — wartość mocy pozornej — przy określonym współczynniku mocy i znamionowym prądzie wtórnym - którą przekładnik jest zdolny zasilać obwód wtórny. Błędy przekładników są sprawdzane w zakresie (5 —120%)I_lN. Duże prądy przeciążeniowe lub zwarciowe powodują nasycenie rdzenia i zwiększenie błędu prądowego. Właściwość tę określa liczba przetężeniowa prądowa równa krotności znamionowego prądu pierwotnego I_lK, przy której błąd prądowy AI = 10%.

Największa krotność I_lfl, przy której błąd wskazowy przekładnika utrzymuje dopuszczalne granice określa liczbę przetężeniową wskazową.

Przy obciążeniu uzwojenia wtórnego przekładnika strumień magnetyczny w jego rdzeniu jest nieduży, natomiast w przypadku przerwy w obwodzie wtórnym — osiąga bardzo duże wartości. Wskutek dużych strat w żelazie może powodować przegrzanie i zniszczenie izolacji; zaś indukujące się w obwodzie wtórnym wysokie napięcie (nawet kilkunastu kilowoltów) może stwarzać zagrożenie dla personelu i izolacji. Z tych względów przekładnik prądowy, jeżeli nie jest obciążony, powinien mieć zwarte zaciski wtórne.

Według [3.48] wartości znamionowego prądu pierwotnego są następujące: |0,12,5, J_5, 20, 25, 30,40, 50,60, 75 A i ich dziesiętne wielokrotności lub podwielokrotności (wartości zalecane podkreślone); prądu wtórnego: 1, 2, 5 A; wartości mocy znamionowej: 2,5, 5, 10, 15, 30 V -A (większe w zależności od potrzeb).

Zwarciowa wytrzymałość cieplna (znamionowy krótkotrwały prąd cieplny) przekładników wynosi w zależności od konstrukcji: /_th, = (60—240)/,*, a elektrodynamiczna (znamionowy prąd szczytowy): /_dyn = (150-600)/,*; /_dyn = 2,5/,_hl.

Pod względem konstrukcyjnym występuje bardzo duża różnorodność przekładników. Wynika ona z dużego zakresu zarówno napięć (<0,66— 1000 kV), jak i znamionowych prądów pierwotnych (5 A do 40 kA i większe) oraz różnej wytrzymałości zwarciowej, a także z powodu odmiennych warunków pracy w miejscu zainstalowania (wnętrzowe, napowietrzne, z różnym stopniem zanieczyszczeń itp.). Od wszystkich tych czynników zależy budowa aparatu, a więc konstrukcja uzwojenia pierwotnego, rodzaj i technologia układu izolacyjnego itp.

Rozróżnia się ponadto przekładniki wsporcze, przepustowe, szynowe, do zabudowania na przepustach transformatorów; ze względu na układ izolacyjny: z izolacją porcelanową, papierowo-olejową, żywiczną, powietrzną, gazową SF₆.

Przekładniki nn stanowią odrębną różnorodną grupę konstrukcji. Najczęściej są stosowane przekładniki wsporcze i szynowe. Zazwyczaj konstrukcje te są zbliżone do rozwiązań przekładników WN, jednak ich układ izolacyjny jest znacznie uproszczony, co powoduje, że mają dużo mniejsze wymiary.

Najważniejsze parametry przekładników stosowanych w układach elektroenergetycznych są następujące: znamionowe napięcie izolacji, prąd pierwotny i wtórny, wytrzymałość elektrodynamiczna i cieplna, moc znamionowa, klasa dokładności itp. Dobór przekładników prądowych, zc względu na różne wymagania, zależy od ich przeznaczenia, tzn. albo do zasilania przyrządów pomiarowych i liczników energii, albo do zasilania zabezpieczeń z uwzględnieniem ich rodzaju (nadprądowc, różnicowe, porównaw-czo-fazowc, odległościowe itp.).

3.5.3. Przekładniki napięciowe

Przekładnik napięciowy — przekładnik, w którym napięcie wtórne w normalnych warunkach pracy jest praktycznie proporcjonalne do napięcia pierwotnego, a jego faza różni się od fazy napięcia pierwotnego o kąt, który jest bliski zeru w przypadku

odpowiedniego połączenia [3.47]. Jest on stosowany do transformacji wysokiego napięcia na napięcia znormalizowane niskie zasilające przekaźniki, przyrządy pomiarowe itp. Zasadę działania, schemat zastępczy i wykres wskazowy przekładnika indukcyjnego przedstawiono na rys. 3.24.

a)

b)

Ut

Rys. 3.24. Przekładnik napięciowy: a) zasada działania; b) schemat zastępczy (sprowadzony na stronę wtórną); c) wykres wskazowy

Ńj, N₂ liczba zwojów uzwojenia pierwotnego i wtórnego; X_ly X₂, R,, R₂ reaktancjc i rezystancje uzwojeń strony pierwotnej i wtórnej przekładnika; /„ prąd magnesujący; Z_ohc — impcdancja obciążenia; I₂ prąd obciążenia Zaczerpnięto z [3.22]

Przekładnia znamionowa przekładnika napięciowego jest określona wzorem

K_N =

U _2N

Al,

~Ń~2

Błąd napięciowy przekładnika, wyrażony w procentach, oblicza się z zależności

AU = ^U*^K»~^U' 100

U,

Przekładniki napięciowe cechuje również błąd kątowy (wyrażany w minutach lub centyradianach). Jest on równy kątowi zawartemu między wektorem napięcia pierwotnego i odwróconym wektorem napięcia wtórnego. Spadek napięcia na impedancji wzdłużnej przekładnika wyznacza dopuszczalne obciążenie; powinien on być możliwie mały, aby napięcie wtórne wiernie odwzorowywało napięcie pierwotne. Dlatego przekładniki te pracują w warunkach zbliżonych do stanu jałowego transformatora (przy małym obciążeniu).

W przekładnikach o nieskorygowanej liczbie zwojów błąd napięciowy jest zawsze ujemny. Przez zastosowanie poprawki zwojowej błąd ten można zmniejszyć. Błąd napięciowy przekładników zależy od wartości napięcia pierwotnego i obciążenia.

W tablicy 3.9 podano dopuszczalne błędy napięciowych przekładników pomiarowych. Znormalizowanymi klasami przekładników do zabezpieczeń są klasy 3P i 6P.

Moc znamionowa przekładnika jest to moc pozorna, którą jest on zdolny zasilać obwód wtórny przy znamionowym napięciu wtórnym i znamionowym obciążeniu.

Przekładniki napięciowe są budowane na wszystkie znormalizowane napięcia znamionowe międzyprzewodowe U_N oraz napięcia U_N/^f3. Te ostatnie są przeznaczone do pracy ^z jednym zaciskiem pierwotnym uziemionym (pomiar napięć fazowych). Znamionowe napięcia wtórne wynoszą: lOO/^/T, 100, 100/3, U0/_x/F, 110, 110/3.