Трансформаторы напряжения. Назначение, конструкции, характеристики, условия выбора

Трансформатор представляет собой статический электромагнитный аппарат, предназначенный для преобразования (повышения или понижения) напряжения в сетях переменного тока. ТН служат для преобразования высокого напряжения в низкое стандартное напряжение, удобное для измерения. Обычно за номинальное вторичное напря­жение принимается напряжение 100 В или 100/V3 В. Это позволяет для измерения любого высокого напряжения при­менять одни и те же измерительные приборы.

Для безопасно­сти обслуживания один вывод вторичной обмотки зазем­ляется. Таким образом, ТН изолирует измерительные при­боры и реле от цепи высокого напряжения и делает безопасным их обслуживание.

Основными параметрами ТН яв­ляются:

номинальное напряже­ние первичной и вторич­ной обмоток, указанное на щит­ке. Номинальное напряжение ТН равно номинальному напряжению первичной обмотки;

номинальный коэффициент трансформа­ции— отношение номинального первичного напряжения к номинальному вторичному.

погрешность по напряжению – угловую погреш­ность необходимо учитывать при измерении активной мощ­ности, энергии и в схемах релейной защиты. Допустимая погрешность ТН по напряжению в процентах при номи­нальных условиях численно равна классу точности.

Номинальная вторичная нагрузка. ТН включаются (рис. 23.1) так же, как силовые трансформа­торы. Ток вторичной обмотки определяется сопротивлением нагрузки.

Номинальная мощность ТН представляет со­бой наибольшее значение вторичной мощности при cos срг= = 0,8, при которой погрешность ТН не выходит за пределы, определенные классом точности(что является одним из требований к ТН).

Погрешности ТН. Погрешность ТН обусловлена на­личием активных и реактивных сопротивлений обмоток и тока холостого хода.

Конструкция ТН.

Трансформатор представляет собой устройство, в котором на сердечник, собранный из пластин электротехнической стали, намотаны две обмотки – первичная, подключаемая к источнику энергии с напряжением U1 и вторичная, к которой присоединяется потребитель с напряжением U2

Угловая погрешность трансформатора определяется сдвигом вектора вторичного напряжения относительно вектора первичного напряжения на угол, отличный от 1800. Величина угловой погрешности зависит от конструкции сердечника, магнитной проницаемости стали, от величины соsφ вторичной нагрузки. В зависимости от величины номинальной погрешности различают четыре класса точности трансформатора: 0,2; 0,5; 1; 3.
Для уменьшения погрешности по напряжению применяют некоторое уменьшение числа витков первичной обмотки. Для компенсации угловой погрешности применяются специальные компенсирующие обмотки.

Условия выбора трансформаторов напряжения: конструкция, схема соединения; соблюдение условия Uc.ном = U1ном (где Uc.ном — номинальное напряжение сети, к которой присоединяется трансформатор напряжения, кВ; U1.ном — номинальное напряжение первичной обмотки трансформатора, кВ); класс точности; соблюдение условия S2рас < S2ном (где . S2рас — расчетная мощность, потребляемая вторичной цепью, В * A; S2ном — номинальная мощность вторичной цепи трансформатора напряжения, обеспечивающая его работу в заданном классе точности, В * А).

1. Понятие об электрическом аппарате. Классификация электрических

аппаратов.

2. Основные требования, предъявляемые к электрическим аппаратам.

Режимы работы электрических аппаратов.

3. Коммутационная и механическая износостойкости электрических

аппаратов. Требования к электродинамической и термической стойкости,

изоляции аппаратов.

4. Собственное время срабатывания электрического аппарата. Влияние

условий эксплуатации на рабочие параметры аппаратов.

5. Основные методы определения электродинамических сил.

6. Силы взаимодействия между параллельными проводниками

бесконечной и конечной длины.

7. Силы, действующие на перемычки П-образного и Z-образного

контуров.

8. Правила определения направления действия электродинамических

сил.

9. Силы, разрывающие кольцевой виток с током.

10. Силы, действующие в месте изменения сечения проводника.

11. Силы взаимодействия между проводником с током и

ферромагнитными массами, ограниченными плоскостью.

12. Силы, действующие между параллельными проводами,

обтекаемыми переменным током.

13. Механический резонанс шин, обтекаемых переменным

током.

14. Электродинамическая стойкость электрического аппарата.

15. Источники тепловых потерь в электрических аппаратах.

Нагрев нетоковедущих ферромагнитных частей аппарата.

16. Эффект близости. Поверхностный эффект.

17. Виды отдачи тепла нагретыми частями аппарата.

18. Термическая стойкость электрического аппарата.

19. Электрический контакт. Основные контактные материалы и области

их применения. Виды электрических контактов.

20. Характеристики и параметры контактных систем аппаратов.

21. Коммутационный износ контактов. Мероприятия по его снижению.8

Способы борьбы с дребезгом контактов.

22. Отброс контактов электродинамическими силами. Способы борьбы с

этим явлением.

23. Основные конструкции сильноточных размыкаемых контактов.

24. Конструкции жидкометаллических контактов, их достоинства и

недостатки.

25. Условия существования дугового разряда в газе. Характерные

области дугового разряда. Вольтамперная характеристика дуги.

26. Основные стадии развития электрической дуги при размыкании

контактов электрического аппарата.

27. Условие погасания дуги постоянного тока.

28. Особенности горения и условия гашения дуги переменного

тока.

29. Способы гашения дуги путем воздействия на её ствол.

30. Электромагнит переменного тока. Назначение короткозамкнутого

витка.

31. Электромагнит постоянного тока.

32. Статическая и динамическая тяговые характеристики

электромагнита.

33. Способы ускорения и замедления действия электромагнитов.

34. Командоаппараты. Группы командоаппаратов.

35. Назначение кнопок и кнопочных постов управления. Их устройство

и параметры.

36. Контроллеры. Виды контроллеров, их конструкции, области

применения и принципы выбора.

37. Резисторы. Реостаты. Виды реостатов, условия выбора.

38. Контакторы. Функции, параметры, категории применения,

требования, предъявляемые к ним, условия выбора.

39. Контакторы ускорения. Применение, особенности их работы и

устройства.

40. Магнитный пускатель. Устройство, назначение, выбор магнитного

пускателя.

41. Реле. Классификация реле по назначению и по принципу действия.

Основные функциональные органы и параметры реле. Требования,

предъявляемые к реле.

42. Принцип действия электромагнитных реле. Электромагнитные реле

максимального тока.

43. Электромагнитные реле напряжения. Способы увеличения или

уменьшения собственного времени срабатывания электромагнитного реле.

44. Принцип действия электромагнитного реле времени.

45. Поляризованные реле, их преимущества. Область применения.

46. Тепловые реле. Принцип действия, применение. Времятоковая

характеристика теплового реле.

47. Герконы. Устройство, принцип действия, применение.

48. Разновидности герконовых реле, способы управления герконами.

49. Герсиконы. Устройство, принцип действия, применение.9

50. Позистор. Устройство, принцип действия, применение.

51. Автоматические воздушные выключатели. Назначение, основные

конструктивные элементы, требования, предъявляемые к ним.

52. Принцип действия автоматических выключателей. Времятоковые

характеристики, условия выбора.

53. Быстродействующие автоматические выключатели. Эффект

токоограничения.

54. Селективные автоматические выключатели. Устройство, область

применения.

55.Автоматические выключатели гашения поля. Особенности их

работы.

56. Низковольтные плавкие предохранители. Назначение, конструкции,

требования, предъявляемые к предохранителям.

57. Времятоковая характеристика предохранителя. Условия выбора

предохранителя, селективность отключения.

58. Быстродействующие предохранители, их особенности и области

применения.

59. Комплектные высоковольтные распределительные устройства.

Виды, их комплектация.

60.Высоковольтные выключатели. Их основные параметры и

характеристики, требования, предъявляемые к ним, условия выбора.

61. Воздушные выключатели. Конструкции, основные параметры и

характеристики.

62. Масляные выключатели. Конструкции, основные параметры и

характеристики.

63. Электромагнитные выключатели. Конструкции, основные

параметры и характеристики.

64. Элегазовые выключатели. Конструкции, основные параметры и

характеристики.

65. Вакуумные выключатели. Конструкции, основные параметры и

характеристики.

66. Разъединители. Назначение, конструкции, требования,

предъявляемые к ним, условия выбора.

67.Короткозамыкатели. Назначение, конструкции, требования,

предъявляемые к ним, условия выбора.

68. Отделители. Назначение, конструкции, требования, предъявляемые к

ним, условия выбора.

69. Высоковольтные предохранители. Основные параметры,

конструкции, времятоковые характеристики, условия выбора.

70. Реакторы. Назначение, конструкции, параметры и требования,

предъявляемые к ним, условия выбора.

71. Разрядники. Назначение, конструкции, характеристики и выбор.

72. Ограничители перенапряжений. Назначение, конструкции,

характеристики и условия выбора.

73. Трансформаторы тока. Назначение, конструкции, характеристики,

условия выбора.10

74. Трансформаторы напряжения. Назначение, конструкции,

характеристики, условия выбора.