Измерительных трансформаторах

измерительных приборов, измерительных преобразователей) и вспомогательных устройств, предназначенную для выработки измерительной информации в форме, удобной для непосредственного восприятия наблюдателем, и расположенную в одном месте, называют измерительной установкой (например, установка для поверки электроизмерительных приборов).

Совокупность средств измерений (мер, измерительных приборов, измерительных преобразователей) и вспомогательных устройств, соединенных между собой каналами связи, предназначенную для выработки сигналов измерительной информации в форме, удобной для автоматической обработки, передачи и (или) использования в автоматических системах управления, называют измерительной системой.

Автоматические мосты получают все более широкое распространение. Они используются в тех случаях, когда требуется непрерывно следить за изменением измеряемого сопротивления, записывать его, а также управлять его величиной. Большое применение находят автоматические мосты для измерения и регулирования температуры с помощью измерительных преобразователей (термисторов) и др.

Сигналы Xi измерительных преобразователей подаются на вход сумматора 2Л суммирующего устройства 1, а задающие (опорные) сигналы Х2 — на вход сумматора 2 3.

Одним из наиболее важных видов измерительных цепей являются мостовые цепи. В мостовой цепи можно выделить три ветви: диагональ питания П, диагональ сравнивающего устройства СУ1 и входную ветвь измеряемого сопротивления Д. При анализе чувствительности измерительного моста его структурную схему удобно рассматривать в виде последовательного соединения двух измерительных преобразователей ( 5.2). Входной величиной измерительного моста является сопротивление Zn, выходной — ток / или напряжение U в диагонали СУ. В свою очередь величины / или U являются входными для СУ, а выходной величиной СУ является угол поворота его подвижной части.

В большинстве случаев контролируемые входные величины измерительных преобразователей неэлектрические (механические, тепловые, оптические и др.).

Терморезисторы — чувствительные элементы, электрическое сопротивление которых зависит от температуры. Их изготовляют из металлов с относительно большим температурным коэффициентом сопротивления а, практически постоянным в рабочем диапазоне температур (меди от —50 до 150 °С, платины от —200 до 600 °С), из полупроводниковых материалов: окислов марганца, меди, кобальта, титана и др. Сопоставление свойств данного типа измерительных преобразователей показывает преимущества металлических терморезисторов: линейная зависимость сопротив-

Емкостные преобразователи. Зависимость электрической емкости конденсатора от его размеров, взаимного расположения обкладок и диэлектрической проницаемости диэлектрика [см. формулу (1.9)] находится в основе действия емкостных измерительных преобразователей. Для измерения линейных перемещений, углов поворота, а также величин, действие которых можно направить на изменение расстояния между пластинами или активной площади пластин (усилие, давление, момент и т. д.), применяют емкостные преобразователи — простой и дифференциальный ( 10.8, а, б].

1. На 10.7, а и 10.9, а показаны схемы измерительных преобразователей, у которых изменение выходной величины связано с изменением воздушного зазора б между якорем и сердечником. В чем состоит принципиальное отличие между ними? Какой из них называют дроссельным, а какой трансформаторным?

2. Назовите основные типы измерительных преобразователей. Дайте характеристику каждого вида преобразователей.

ную базу. Такие защиты с применением средств диагностики обладают высокой надежностью и потребляют небольшие мощности от трансформаторов тока и напряжения. Практически эти мощности определяются только потерями в соединительных проводах между измерительными преобразователями и устройствами защиты и в устройствах сопряжения между ними. В связи с этим актуальными являются вопросы использования новых, более облегченных исполнений измерительных преобразователей с передачей информации от них к устройствам защиты по каналам с малыми потерями мощности, обладающим хорошей помехозащищенностью.

Необходимость в измерительных трансформаторах, а также место их подключения определяются наличием контрольно-измерительных приборов, устройств защиты и автоматики, контроля изоляции. На подстанциях промышленных предприятий предусматривается установка приборов для измерения активной и реактивной мощностей (энергии), тока и напряжения.

В измерительных трансформаторах напряжения различают два вида погрешностей:

ную по периметру тороида /. Конец провода одной секции соединен с началом второй секции и т. д. От мест соединений сделаны выводы к соответствующим выходным зажимам. Начало первой и конец последней секции образуют вход индуктивного делителя напряжения (выход индуктивного делителя тока). Как и в измерительных трансформаторах, сердечник индуктивного делителя помещен в защитный кожух 4 с крышкой 3, свободное пространство заполнено химически-нейтральной смазкой 5. Индуктивные делители обладают рядом принципиальных преимуществ перед параметрическими (резистивными, емкостными и др.). К наиболее существенным их достоинствам относятся [55, 68, 1131: высокая точность воспроизведения значений коэффициентов деления, оценивающаяся в лучших образцах амплитудной погрешностью порядка 10~7 при фазовой погрешности, не превышающей единиц микрорадиан; высокая временная стабильность значений коэффициента деления (по этому показателю индуктивные делители практически не имеют равных); сравнительно широкий частотный диапазон, составляющий примерно 20 Гц...100 кГц, имеющий постоянную тенденцию к расширению в область более высоких частот; отсутствие влияния климатических факторов на метрологические характеристики делителей и др.

В измерительных трансформаторах тока нельзя размыкать вторичную обмотку, если в первичной имеется ток, так как при этом э. д. с., наводимая во вторичной обмотке, велика и опасна как для экспериментаторов, так и для изоляции этой же обмотки.

В измерительных трансформаторах напряжения нельзя замыкать вторичную обмотку накоротко, так как при этом обе обмотки трансформатора могут сгореть,

1 Ток холостого хода в трансформаторах с ферромагнитным сердечником не превосходит 5—10% тока /[ при нормальной нагрузке' в измерительных трансформаторах он с. ставляет еще меньшую долю. ' ;

Многолетней практикой для основных видов электрооборудования высокого напряжения отобраны и установлены сочетания диэлектриков, которые наилучшим образом соответствуют конкретным условиям и особенностям изготовления и эксплуатации. Наибольшее распространение получили различные комбинации волокнистых материалов из целлюлозы (бумаг, картонов) с жидкими диэлектриками (минеральными маслами, синтетическими жидкостями). Такие комбинации в виде бумажно-масляной и маслонаполненной изоляции используются в силовых и измерительных трансформаторах, реакторах, в силовых кабелях и конденсаторах, в проходных изоляторах (вводах). В оборудовании на напряжения 110 кВ и более, за небольшим исключением, используется пока только маслопро-питанная или маслонаполненная изоляция. Основное достоинство указанных видов изоляции — высокая длительная электрическая прочность, которая достигается за счет того, что волокнистые материалы из целлюлозы хорошо пропитываются маловязкими жидкостями. Благодаря этому, а также вследствие высокой растворимости газов в жидкостях (маслах) сравнительно просто обеспечивается отсутствие воздушных включений в изоляции.

Подвесной разъединитель ( 4.46) имеет подвижную контактную систему, состоящую из груза 5, снабженного пружинящими лапами 6 и контактными наконечниками 7, к которым приварены токопроводы 9 из двух алюминиевых труб. Вся эта система подвешена на гирляндах изоляторов 3 к порталу. Неподвижный контакт в виде кольца 8 может устанавливаться на шинной изоляционной опоре, а также на измерительных трансформаторах тока и напряжения. Тросовая система управления состоит из электродвигательного привода 10, троса 1, противовеса 2, блоков 4. В отключенном положении подвижный контакт поднят. При включении разъединителя вращением барабана привода поднимается вверх противовес, а подвижные контакты под действием собственного веса опускаются вниз и наконечники 7 приходят в соприкосновение с кольцом 8 — цепь замкнута.

менением линейных напряжений, которые всегда имеются в применяемых измерительных трансформаторах напряжения. Аналогично может быть исключена нулевая последовательность и из токов, если к фильтру

точки зрения эти преобразования означают переход от переменных йг и /2 к новым переменным 0'^ и f'2 по формулам (14-26), что возможно при любом значении k. В связи с этим необходимо подчеркнуть, что индуктивные сопротивления и индуктивности рассеяния, согласно равенствам (14-30) — (14-33), (14-36), (14-37) и (14-38), определяются неоднозначно и зависят от коэффициента приведения k. Однако для силовых трансформаторов k рационально определять по формуле (14-20), как это и принято на практике и всюду в данной книге. Выбор иного значения k целесообразен лишь в специальных случаях, например в измерительных трансформаторах тока.

Элегаз может с успехом использоваться в качестве изоляции в газонаполненных конденсаторах, газонаполненных кабелях, высоковольтных вводах, силовых и измерительных трансформаторах. Особенно эффективно применение элегаза в качестве ду-гогасящей среды в высоковольтных выключателях. С помощью элегаза можно отключать токи в десятки раз большие, чем при гашении сжатым воздухом. В настоящее время разрабатываются выключатели напряжением 110 — 500 кв, в которых контакты находятся в атмосфере элегаза, а гашение дуги осуществляется струей элегаза при давлении 14 — 15 атм.