Sfera-perm.ru

Сфера Пермь
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Расчет коэффициента трансформации для счетчика

Что такое коэффициент трансформации и 2 типа оборудования

Коэффициент трансформации определяется с помощью специальной формулы В многоквартирных домах потребляется большое количество электроэнергии, поэтому для измерения числа энергии необходимо обязательно прибегать к использованию приборов, которые понижают (или трансформируют) ток перед подачей на установленный общедомовой счетчик. Такими приборами являются различные трансформаторы тока. При этом происходит измерение счетчиком не реальной энергии, а пониженной в несколько раз. Это называется коэффициентом трансфoрмации.

Коэффициент трансформации счетчика электроэнергии

Трансформатор представляет собой две обмотки с разным числом витков, которые индуктивно связаны друг с другом с помощью железного сердечника. Для его работы важен такой показатель, как коэффициент трaнсформации.

Коэффициент трансформации – техническая величина, показывающая преобразовательную или масштабирующую характеристику касательно параметров электрической цепи в трансформаторе.

Другими словами – это показатель отношения числа витков на обоих обмотках трансформатора, а именно вторичной и первичной. С помощью коэффициента трансформации определяется тип трансформатора, поскольку существует коэффициент трансформации как напряжения, так и силы тока.

Рассмотрим типы трансформаторов:

  1. Трансформатор напряжения применяется для преобразования напряжения в цепях – высокого в низкое. Он изолирует логические цепи измерения и защиты от высокого напряжения. Такой трансформатор питается от источника напряжения.
  2. Трансформатор тока снижает первичный ток до того показателя, чтобы он смог быть используем в цепях защиты и измерения. Питание трансформатора такого типа происходит от источника тока.

Определить коэффициент трансформации достаточно легко после изучения теоретической части процесса

Если коэффициент трансформации k, а напряжение на концах первичной и вторичной обмотке U1 и U2, соответственно, получим следующую формулу: k=U1/U2. При этом напряжение на вторичной обмотке определяется на холостом ходу. Эта формула действительна для трансформатора напряжения.

Делаем расчет: трансформатор имеет коэффициент трансформации 20

Для трансформатора тока получим следующую формулу, где для определения коэффициента трансформации берут отношение значений токов первичной I1 и вторичной I2 обмотки, расчет производится по следующей формуле k =I1/ I2.

Отметим:

  1. У силового трансформатора с двумя обмотками, которые расположены на едином стержне, коэффициент трансформации будет равен соотношению чисел витков на стержне.
  2. В трансформаторе с тремя фазами (трехфазном) коэффициенты трансформации могут быть различны для фазных и междуфазных напряжений.
  3. Коэффициент трансформации равен отношению высшего напряжения к низшему будет в двухобмоточном трансформаторе.

Для большей экономии покупатель все чаще покупает электронный счетчик, поскольку он относится к классу 2,0 точности, а индукционный – 2,5 класс. Это говорит о большей точности показаний, снятых с его помощью. Узнать, что это такое, как влияет на экономию и что показывает, можно у электриков. Считать в дальнейшем можно все самостоятельно. Ведь посчитать совсем не сложно. Для этого есть специальные формулы.

Выбор счетчика: коэффициент трансформации – это

Все мы знаем, что существует два типа электросчетчиков: электронные и индукционные. Электронный счетчик компактный и удобен при установке, также в нем отсутствует механика. Ток в нем проходит напрямую через полупроводники и микросхемы. Также есть электронные счётчики делятся на однофазные и двухфазные. При двухфазном учитываются дневное и ночное показатели, то есть два тарифа. Отметим, что ночное гораздо меньше дневного.

Поэтому многие потребители пользуются электрозатратной техникой преимущественно ночью, например, стиральной машиной, скороваркой и т.д.

Интерфейс достаточно понятный благодаря цифровой шкале. Такой тип оборудования имеет меньший гарантийный срок, хотя в нем нет движущихся частей, что повышает долговечность и надежность.

Индукционные электрические счетчики встречаются в каждом доме, поскольку они появились еще задолго до электронных:

  1. Они имеют механическую конструкцию с двумя катушками – для напряжения и тока.
  2. Поэтому он достаточно тяжелый и громоздкий.
  3. Магнитное поле, появляющееся во время работы электросчётчика, двигает эти катушки.

Затем приходят в движение диски и шкала со значениями. После этого на циферблате появляется объем затрачиваемой электроэнергии. Скорость работы всей системы в целом зависит от уровня напряжения. Недостаток прибора в том, что он не подходит для многотарифного учета.

При покупке счетчика следует проконсультироваться с продавцом, узнав обо всех нюансах использования выбранной модели

В расчетный период многие пользователи отмечают некоторые погрешности при сверке показаний общедомового счетчика и своих, но эта погрешность незначительна. Обычной средний срок службы индукционного электросчетчика примерно 15 лет.

Показатель: коэффициент трансформации счетчика

Для проверки класса электросчетчика и реального уровня электропотребления ведут определенные расчеты.

А именно:

  1. Снимают показания со счетчика и умножают на коэффициент трансформации, указанного общедомовым трансформатором.
  2. Например, показания счетчика равны 70 кВт*ч, а трансформатор понижает напряжение в 20 раз (коэфф. трансформации получается равен 20), то умножаем эти два показателя и получаем реальный расход электричества (70*20=1400 кВт*ч).
  3. Иногда появляется необходимость в определении коэффициента трансформации, чтобы определить значение уменьшенного электросчетчика трансформатором, поскольку на счетчике нет соответствующего идентификатора (Кт на приборе).
Читайте так же:
Счетчик метер вт 100

Для расчета используют специальный прибор, при этом одновременно на вторичной обмотке фиксируют величину электрического тока. Затем необходимо поделить значение (важно, что теперь оно получено от прохождения через вторую обмотку) первичного тока, который ранее подавался на первичную обмотку. В результате чего появится необходимое значение коэффициента трансформации.

Обычно в качестве измерительного прибора используют амперметра. На нем выставляется значение в 5 ампер для вторичного тока, то есть ток теперь будет измеряться в этих пределах. С помощью полученного расчета также определяют, к какому классу точности относится электросчетчик.

Что такое коэффициент трансформации (видео)

При подборе электросчетчика нужно обращать внимание на множество факторов, проверять технический паспорт, учитывать биоритмы потребителя и так далее. Проверить точность прибора поможет коэффициент трансформации, так как с его помощью определяют точность измерений и исключают погрешности.

Расчет коэффициента трансформации для трансформаторов: формула

Общедомовые счетчики электроэнергии подключаются чаще всего не на прямую, поэтому коэффициент трансформации счетчика электроэнергии может незначительно варьироваться и рассчитывается согласно стандартной формуле.

  1. Что такое коэффициент трансформации?
  2. Определение коэффициента трансформации счетчика электроэнергии
  3. Как определить коэффициент трансформации: формула
  4. Пример расчета потерь электроэнергии
  5. Разновидности приборов учета электроэнергии
  6. Механические или индукционные приборы учёта
  7. Электронные приборы учёта
  8. Гибридные приборы учёта
  9. Примечания
  10. Свойства трансформатора
  11. Советы и рекомендации
  12. Исходные данные для расчета

Что такое коэффициент трансформации?

С целью учета электрической энергии, которая потребляется крупными объектами, включая жилые многоэтажные здания, используется специализированное оборудование, способствующее понижению показателей мощности напряжения, которое передаётся на контакты общедомового прибора учёта.

Такие электрические счётчики не имеют непосредственного соединения с электросетью дома, что обуславливается отсутствием возможности выполнить подключение высокого напряжения посредством традиционных приборов прямого включения.

Таким образом, чтобы предотвратить поломку счетчиков, требуется уменьшать мощностные показатели на подаваемое напряжение посредством трансформаторного стандартного оборудования. На выбор такого оборудования оказывает непосредственное влияние уровень необходимой нагрузки.

Коэффициент трансформации приборов учёта электрической энергии может варьироваться в зависимости от характеристик установленного оборудования. В результате приборы-счётчики для учета затрат электроэнергии, функционирующие с трансформаторами, фиксируют нагрузку, которая снижена в несколько десятков раз.

Полученные прибором учёта данные и являются коэффициентом трансформации, а чтобы определить реальное потребление электроэнергии, потребуется умножить показания электрического счетчика на КТ.

Определение коэффициента трансформации счетчика электроэнергии

На крупных зданиях и объектах устанавливают специальные механизмы контроля электричества, которые рассчитаны на объемные показатели токов (свыше 100А). Поэтому есть необходимость установки понижающих трансформаторов. Для корректного снятия показаний со всех устройств нужен расчетный коэффициент учета электроэнергии.

Как определить коэффициент трансформации: формула

Коэффициент трансформации счетчика электроэнергии указывает во сколько раз входные параметры напряжения или тока отличаются в меньшую или большую сторону от показателей на выходе.

При показателях, превышающих единицу, производится снижение, и, напротив, при показателях менее единицы, применяется устройство повышающего типа.

Различаются коэффициенты трансформации на напряжение или ток.

Формула расчёта: k=U1/U2=N1/N2 ≈ I2/I1, где:

  • U1 и U2 – разница электрического напряжения на первичной и вторичной обмотке;
  • N1 и N2 – количество витков первичной и вторичной обмотки;
  • I2 и I1 – показатели силы тока в первичной и вторичной обмотке;
  • k – искомые показатели КТ.

Как правило, такие параметры коэффициента трансформации в обязательном порядке указываются в сопроводительной документации, которая прилагается к оборудованию. Также эти сведения можно узнать из обозначений на корпусе такого устройства.

Сложной является ситуация, при которой КТ нужно вычислить самостоятельно, по данным, полученным эмпирическим путем. В этом случае осуществляется пропуск тока сквозь первичную обмотку оборудования и замыкание на вторичной обмотке, после чего замеряется величина электрического тока, проходящего по вторичной обмотке.

Самостоятельный расчёт предполагает деление значения первичного тока, на значение вторичной обмотки. Результатом таких расчётов является частное, представленное коэффициентом трансформации.

Пример расчета потерь электроэнергии


Расчет потерь электроэнергии в кабеле
Посмотрите на картинке выше как выглядит расчет потерь электроэнергии в кабеле.

Щелкнув по ссылке, можно открыть пример расчета потерь электроэнергии, сделанный для 3-фазной линии ВВГнг-ls 2х(5х25) длиной 28 м, через которую подключена электроустановка нежилого помещения мощностью 32.93 квт. Исходные данные: 1. Коэффициент формы графика суточной нагрузки K — это отношение среднеквадратичной мощности к средней за данный период времени. Для жилого строения, которое эксплуатируется 24 часа в сутки, коэффициент формы нужно выбрать равным 1.1. 2. Число часов работы линии за расчетный период, T, час. Здесь все понятно. Если имеется в виду жилое помещение, а считаем за месяц, берем 24 часа 30 дней в месяце, т.е. 720 часов. 3. Средняя активная нагрузка в линии за расчетный период, P, кВт. В нашем примере 32,93 квт. 4. Линейное напряжение, U, кВ. При однофазном подключении 0,22 кв, при трехфазном 0,38 кв. 5. Длина линии, l, м. В нашем конкретном случае длина кабеля от границы балансовой принадлежности до счетчика 28 м. 6. Активное сопротивление проводника, ρ, Ом·мм2/м. Для меди 0,0172, для алюминия 0,027. 7. Cечение жилы, s, мм2. У нас 25, да еще с учетом того факта, что два кабеля проложены и подключены параллельно. 8. Средневзвешенное значение коэффициента реактивной мощности узла нагрузки при известных значениях потребляемых активной и реактивной мощностях определяется. При расчете берем расчетную величину из схемы или проекта. У нас 0,92.

Читайте так же:
Перерасчет по счетчикам что дает

Расчеты 1. Среднее значение тока за расчетный период, А. Вычисляем исходя из расчетной мощности, напряжения в линии, коэффициента мощности по формуле для 3 фазного случая.

Формула для расчета тока, зная напряжение, мощность для 3 фаз

2. Активное сопротивление линии за расчетный период, Ом

Формула для расчета активного сопротивления проводника, зная длину, сечение, удельное сопротивление

3. Потери электроэнергии в линии за расчетный период, кВт·ч

3 учитывает 3 фазы.

4. Отношение потери электроэнергии в линии за расчетный период к общему расходу электроэнергии, %.

Формула для расчета потерь электроэнергии в процентах

Расчет потерь электроэнергии в трансформаторе Если на балансе абонента находится трансформатор и счетчик размещен в его РУ-0,4 кВ, результат расчета должен учитывать потери мощности в трансформаторе.

Разновидности приборов учета электроэнергии

Счетчики являются многофункциональными устройствами для учета потребления, а также сохранения информации по потреблению электрической энергии. На сегодняшний день эксплуатируются три варианта приборов-счётчиков, предназначенных для учета расходуемой электрической энергии. К ним относятся индукционные, электронные и гибридные модели. Последний вариант наименее распространённый.

Механические или индукционные приборы учёта

Приборы такого типа состоят из двух катушек.

Первая катушка на напряжение ограничивает параметры переменного тока, преграждая помехи и образуя, в соответствии с напряжением, особый магнитный поток.

Вторая катушка на ток образует поток переменного типа.

К преимуществам механических моделей относятся высокая надежность и конструкционная простота, длительный эксплуатационный срок, независимости от перепадов напряжения и доступная стоимость. При выборе индукционных приборов нужно учитывать достаточно крупные габариты устройства.

Несмотря на широкое распространение, такое оборудование относится к устройствам малого класса точности и отличается повышенной энергоемкостью, а погрешности получаемых данных особенно хорошо заметны в условиях невысокой нагрузки на сеть.

Электронные приборы учёта

Модельный ряд электронных приборов отличается достаточно высокой стоимостью, которая вполне оправдана достойным качеством устройства, включая более высокий класс точности и способность функционировать в многотарифном режиме.

Принцип действия базируется на способе преобразования входных аналоговых сигналов в специальный цифровой код, расшифровываемый при помощи микроконтроллера.

Однофазный многофункциональный электронный счётчик электрической энергии DDS28U

Расшифрованные данные поступают на дисплей или так называемый оптический порт. Помимо высокой точности и многотарифной системы использования, к преимуществам можно отнести возможность ведения энергоучёта в двух направлениях, сохранение данных, возможность получения показаний в дистанционном режиме, а также долговечность и компактные размеры.

При выборе нужно учитывать основные недостатки таких моделей, которые представлены высокой чувствительностью к перепадам напряжения и отсутствием ремонтопригодности.

Гибридные приборы учёта

На сегодняшний день гибридные приборы учёта используются потребителями крайне редко. Такой промежуточный вариант счётчика электрической энергии имеет цифровой интерфейс, а измерительная часть устройства может быть представлена индукционным или электронным типом. Характерным является наличие механического вычислительного устройства.

Примечания

Эта страница в последний раз была отредактирована 27 апреля 2021 в 06:12.

Свойства трансформатора

Большинство людей знакомо с трансформаторами только в том смысле, что они являются преобразователями переменного напряжения, повышающими или понижающими.

К сведению.На самом деле трансформатор не является преобразователем. Он масштабирует в определенных пределах электрические величины.

Соответственно, можно говорить о трансформаторах:

  • напряжения;тока;сопротивления.

Советы и рекомендации

На сегодняшний день в многоквартирных жилых домах и частном загородном секторе домовладений в основном устанавливаются однофазные приборы учёта электрической энергии, которые рассчитаны на стандартное напряжение в 220 В.

Читайте так же:
Габаритные размеры счетчика меркурий 231

Тем не менее, в условиях использования большого количества бытовых приборов с разными показателями мощности, рекомендуется отдавать предпочтение трехфазным счетчикам, что позволяет подключать энергоемкие устройства, которые рассчитаны на напряжение в 220 В и 380 В.

При выборе прибора нужно обязательно обращать внимание на расчётные показатели тока, а также класс точности, представленный наибольшей допустимой относительной погрешностью, выраженной в процентах.

Все вновь устанавливаемые трехфазные счетчики обязательно должны иметь пломбы государственной поверки, давность которых не превышает двенадцать месяцев. Срок давности пломбы на однофазном счетчике не может превышать два года.

Исходные данные для расчета

В качестве исходных данных примем, что нужно выполнить расчет нагрузок для щита офиса:

  • В офисе 6 помещений;
  • Освещение при помощи светильников с люминесцентными лампами;
  • Розеточная сеть для компьютеров и «бытовых» потребителей выполнена раздельно;
  • В офисе установлены кондиционеры;
  • В офисе есть помещение приёма пищи с чайником, микроволновкой, холодильником и телевизором.

Распределяем потребителей по группам и заполняем расчетную таблицу.

Расчёт и выбор измерительных ТТ

11. Расчёт и выбор измерительных ТТ

11.1 Выбор измерительных трансформаторов тока, сечения жил кабелей. 3

11.1.1 Измерительные трансформаторы тока. 3

11.1.2. Методика выбора трансформаторов тока. 3

11.1.3. Расчёт коэффициента трансформации ТТ. 3

11.1.4. Проверка выбора коэффициента трансформации ТТ.. 4

11.2. Расчёт вторичной нагрузки ТТ. 4

Приложение 11.1. 7

11.1 Выбор измерительных трансформаторов тока, сечения жил кабелей

11.1.1 Измерительные трансформаторы тока

В проекте описан общий принцип выбора трансформаторов тока (ТТ) , приведены методики и алгоритмы расчёта параметров ТТ.

Трансформаторы тока, используемые для коммерческого учёта электроэнергии, должны быть включены в государственный реестр средств измерений, иметь действующее свидетельство (отметку в паспорте) о поверке СИ.

Трансформаторы тока выбирают по номинальному напряжению, первичному и вторичному токам, по типу установки, конструкции, классу точности.

Для присоединения расчётных счётчиков электроэнергии используются трансформаторы тока с классом точности не более 0,5S.

Установка ТТ осуществляется на присоединениях напряжением класса 0,4 кВ.

В качестве основных нормативных документов регламентирующих требования по размещению ТТ и их параметрам используется ПУЭ (Глава 1.5 «Учет электроэнергии»),

11.1.2. Методика выбора трансформаторов тока.

Выбор конструкции ТТ.

Учитывая конструктивные особенности сборок низкого напряжения, расположение токоведущих шин, необходимо использовать шинные трансформаторы тока типа ТШП-0,66, ТШ-0,66, и трансформаторы тока опорного типа ТОП-0,66, Т-0,66.

11.1.3. Расчёт коэффициента трансформации ТТ.

Коэффициент трансформации по каждой точке необходимо выбирать с учётом минимальных и максимальных первичных токов в режимные дни (летний минимум и зимний максимум) или данных о присоединённой мощности абонента, или уставок предохранителей или установленной мощности силового трансформатора (для организации технического учёта на лучах ТП). Максимальный первичный ток ТТ рассчитывается по формуле:

, А

Минимальный ток принимается равным 15% от максимального:

, А

Согласно ПУЭ (п. 1.5.17) допускается применение трансформаторов тока с завышенным коэффициентом трансформации, если при максимальной нагрузке присоединения ток во вторичной обмотке трансформатора тока будет составлять не менее 40% номинального тока счётчика, а при минимальной рабочей нагрузке — не менее 5%. Выбор ТТ заключается в подборе ТТ с номинальным первичным током, удовлетворяющем условию:

11.1.4. Проверка выбора коэффициента трансформации ТТ

Выбранные коэффициенты ТТ проверяются на соответствие п. 1.5.17 ПУЭ. при применении электросчётчиков типа с Iном сч.=5 А, должны выполняться неравенства:

; .

Трансформаторы тока необходимо установить типа ТШП-0,66, или ТШ-0,66, с классом точности 0,5S, с номинальной вторичной нагрузкой 5 ВА.

Расчётные токи присоединений и выбранные коэффициенты трансформации приведены в Приложении 11.1. таблица 11.1.

11.2. Расчёт вторичной нагрузки ТТ.

Чтобы погрешность ТТ не превысила допустимую для данного класса точности, нагрузка вторичных обмоток измерительных трансформаторов в соответствии с ГОСТ 7746 должна удовлетворять следующим требованиям: «для трансформаторов с номинальными вторичными нагрузками 1; 2; 2,5; 3; 5 и 10 ВА нижний предел вторичных нагрузок — 0,8; 1,25; 1,5; 1,75; 3,75 и 3,75 ВА соответственно». Для ТТ с номинальными вторичными нагрузками выше 10 Вт вторичная нагрузка должна быть не менее 25 % от номинальной и не должна превышать номинальную, задаваемую в каталогах.

В проекте предусмотрено использование трансформаторов тока типа ТШП -0,66 и Т-0,66. Класса точности ТТ — 0,5S, номинальная вторичная нагрузка — 5 ВА и номинальный вторичный ток 5 А. В соответствии с требованиями ГОСТ 7746 расчётное значение вторичной нагрузки ТТ должно находится в пределах: 3,75 ВА … 5 ВА (0,15 Ом…0,2 Ом).

Согласно ГОСТ 7746 номинальная вторичная нагрузка — полное сопротивление внешней вторичной цепи трансформатора тока, имеющей коэффициент мощности cos φ = 0,8, при котором гарантируются класс точности трансформатора тока.

Читайте так же:
Сборщик данных с счетчиков

Нагрузка трансформатора тока складывается из следующих элементов: сопротивления проводов, связывающих счётчик электрической энергии с трансформаторами тока; сопротивления приборов, включённых в цепь трансформатора тока; переходного сопротивления в контактных соединениях.

Внешняя нагрузка на трансформатор тока определяется с учетом схемы соединения трансформаторов тока, данных каталогов на счетчики и расчётных данных длины вторичных цепей ТТ приведённых в кабельном журнале.

При расчёте внешней нагрузки трансформатора тока для упрощения принимается, что все полные сопротивления имеют одинаковые углы, т. е. могут складываться арифметически. Указанное допущение приемлемо, поскольку вносимая этим ошибка обычно невелика и идет в сторону дополнительного запаса.

Вторичная нагрузка трансформаторов тока определяется по формуле,

, где

— переходное сопротивление в контактах принимается равным — 0,05 Ом;

— сопротивление проводов, Ом (в случае соединения трансформаторов тока звездой в испытательной клеммной коробке, сопротивление увеличить в 2- раза);

— сопротивление приборов, Ом

При выборе трансформаторов тока должно выполняться условие

,

где — номинальная допустимая нагрузка трансформатора тока в выбранном классе точности.

Сопротивление проводов для схемы включения счётчика и ТТ по схеме «звезды», определяют по формуле:

,

где — длина провода, м ;

— удельная проводимость, Ом/м;

— сечение провода или жилы кабеля;

Сопротивление счетчика, определяется из каталога на соответствующую аппаратуру непосредственно или пересчетом по имеющимся в каталоге данным о потребляемой мощности и токе по формуле,

,

где — мощность, ВА, потребляемая прибором при токе I, А.

Для рассматриваемых в проекте типов счетчиков мощность, потребляемая каждой токовой цепью, не превышает 0,1 ВА, следовательно, = 0,004 Ом.

Расчёты нагрузки вторичных измерительных цепей трансформаторов тока приведены в Приложении 11.1., Таблица 11.2.

Приложение 11.1

Выбор коэффициента трансформации и проверка выбранного коэффициента трансформации ТТ на присоединениях в соответствии п. 1.5.17 ПУЭ. Данные по присоединённой мощности, разрешённой единовременной мощности, рабочих токах взяты на основании материалов предпроектного обследования объекта.

Что такое коэффициент трансформации трансформатора?

Трансформатор — электронное устройство, способное менять рабочие величины, измеряется коэффициентом трансформации, k. Это число указывает на изменение, масштабирование какого-либо параметра, например напряжения, тока, сопротивления или мощности.

Что такое коэффициент трансформации

Трансформатор не меняет один параметр в другой, а работает с их величинами. Тем не менее его называют преобразователем. В зависимости от подключения первичной обмотки к источнику питания, меняется назначение прибора.

В быту широко распространены эти устройства. Их цель — подать на домашнее устройство такое питание, которое бы соответствовало номинальному значению, указанному в паспорте этого прибора. Например, в сети напряжение равно 220 вольт, аккумулятор телефона заряжается от источника питания в 6 вольт. Поэтому необходимо понизить сетевое напряжение в 220:6 = 36,7 раз, этот показатель называется коэффициент трансформации.

Чтобы точно рассчитать этот показатель, необходимо вспомнить устройство самого трансформатора. В любом таком устройстве имеется сердечник, выполненный из специального сплава, и не менее 2 катушек:

  • первичной;
  • вторичной.

Первичная катушка подключается к источнику питания, вторичная — к нагрузке, их может быть 1 и более. Обмотка — это катушка, состоящая из намотанного на каркас, или без него, электроизоляционного провода. Полный оборот провода называется витком. Первая и вторая катушки устанавливаются на сердечник, с его помощью энергия передается между обмотками.

Коэффициент трансформации трансформатора

По специальной формуле определяется число проводов в обмотке, учитываются все особенности используемого сердечника. Поэтому в разных приборах в первичных катушках число витков будет разным, несмотря на то что подключаются к одному и тому же источнику питания. Витки рассчитываются относительно напряжения, если к трансформатору необходимо подключить несколько нагрузок с разным напряжением питания, то количество вторичных обмоток будет соответствовать количеству подключаемых нагрузок.

Зная число витков провода в первичной и вторичной обмотке, можно рассчитать k устройства. Согласно определения из ГОСТ 17596-72 «Коэффициент трансформации — отношение числа витков вторичной обмотки к числу витков первичной или отношение напряжения на вторичной обмотке к напряжению на первичной обмотке в режиме холостого хода без учета падения напряжения на трансформаторе.» Если этот коэффициент k больше 1, то прибор понижающий, если меньше — повышающий. В ГОСТе такого различия нет, поэтому большее число делят на меньшее и k всегда больше 1.

В электроснабжении преобразователи помогают снизить потери при передаче электроэнергии. Для этого напряжение, вырабатываемое электростанцией, увеличивается до нескольких сотен тысяч вольт. Затем этими же устройствами напряжение понижается до требуемого значения.

Читайте так же:
Счетчик дамаги для танков

На тяговых подстанциях, обеспечивающих производственный и жилой комплекс электроэнергией, установлены трансформаторы с регулятором напряжения. От вторичной катушки отводятся дополнительные выводы, подключение к которым позволяет менять напряжение в небольшом интервале. Это делается болтовым соединением или рукояткой. В этом случае коэффициент трансформации силового трансформатора указывается в его паспорте.

Определение и формула коэффициента трансформации трансформатора

Получается, что коэффициент — это постоянная величина, показывающая масштабирование электрических параметров, она полностью зависит от конструкторских особенностей устройства. Для разных параметров расчет k производится по-разному. Существуют следующие категории трансформаторов:

  • по напряжению;
  • по току;
  • по сопротивлению.

Перед определением коэффициента необходимо замерить напряжение на катушках. ГОСТ указано, что производить такое измерение нужно при холостом ходе. Это когда к преобразователю не подключена нагрузка, показания могут быть отображены на паспортной табличке этого устройства.

Затем показания первичной обмотки делят на показания вторичной, это и будет коэффициентом. При наличии сведений о количестве витков в каждой катушке производят дробление числа витков первичной обмотки на число витков вторичной. При этом расчете пренебрегают активным сопротивлением катушек. Если вторичных обмоток несколько, для каждой находят свой k.

Трансформаторы тока имеют свою особенность, их первичная обмотка включается последовательно нагрузке. Перед вычислением показателя k измеряют ток первичной и вторичной цепи. Производят разложение значения первичного тока на ток вторичной цепи. При наличии паспортных данных о количестве витков допускается произвести вычисление k путем деления числа оборотов провода вторичной обмотки на число оборотов провода первичной.

При расчете коэффициента для трансформатора сопротивления, его еще называют согласующим, сначала находят входное и выходное сопротивление. Для этого вычисляют мощность, которая равняется произведению напряжения и тока. Затем мощность делят на квадрат напряжения и получают сопротивление. Дробление входного сопротивления трансформатора и нагрузки по отношению к его первичной цепи и входного сопротивления нагрузки во вторичной цепи даст k прибора.

Есть другой способ вычисления. Необходимо найти коэффициент k по напряжению и возвести его в квадрат, результат будет аналогичным.

Разные виды трансформаторов и их коэффициенты

Хотя конструктивно преобразователи мало чем отличаются друг от друга, назначение их достаточно обширно. Существуют следующие виды трансформаторов, кроме рассмотренных:

  • силовой;
  • автотрансформатор;
  • импульсный;
  • сварочный;
  • разделительный;
  • согласующий;
  • пик-трансформатор;
  • сдвоенный дроссель;
  • трансфлюксор;
  • вращающийся;
  • воздушный и масляный;
  • трехфазный.

Особенностью автотрансформатора является отсутствие гальванической развязки, первичная и вторичная обмотка выполнены одним проводом, причем вторичная является частью первичной. Импульсный масштабирует короткие импульсные сигналы прямоугольной формы. Сварочный работает в режиме короткого замыкания. Разделительные используются там, где нужна особая безопасность по электротехнике: влажные помещения, помещения с большим количеством изделий из металла и подобное. Их k в основном равен 1.

Пик-трансформатор преобразует синусоидальное напряжение в импульсное. Сдвоенный дроссель — это две сдвоенные катушки, но по своим конструктивным особенностям относится к трансформаторам. Трансфлюксор содержит сердечник из магнитопровода, обладающего большой величиной остаточной намагниченности, что позволяет использовать его в качестве памяти. Вращающийся передает сигналы на вращающиеся объекты.

Воздушные и масляные трансформаторы отличаются способом охлаждения. Масляные применяются для масштабирования большой мощности. Трехфазные используются в трехфазной цепи.

Более подробную информацию можно узнать о коэффициенте трансформации трансформатора тока в таблице.

Номинальная вторичная нагрузка, В351015203040506075100
Коэффициент, nНоминальная предельная кратность
3000/5373125201713119865
4000/538322622201513111086
5000/5382925222016141211108
6000/5392825222016151312108
8000/5382120191814141312119
10000/5371615151412121211109
12000/53920191818121514131211
14000/53815151414121312121110
16000/536151413131210101099
18000/54116161515121414131212

Почти у всех перечисленных приборов есть сердечник для передачи магнитного потока. Поток появляется благодаря движению электронов в каждом из витков обмотки, и силы токов не должны быть равны нулю. Коэффициент трансформации тока зависит и от вида сердечника:

  • стержневой;
  • броневой.
голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector