Конструктивные отличия трансформаторов тока и напряжения

Обсуждение вопросов связанных с решением задач по ТОЭ, экзамены, курсовые, дипломные работы и прочие вопросы по теории электротехники. (Только для членов клуба и VIP-пользователей). Как вступить в "Клуб электриков" и стать VIP-пользователем?
Правила форума
Местная Конституция | FAQ - Часто задаваемые вопросы | Для новичков! | Реклама на форуме! | Публикация сообщений | Как вставить картинку или файл

Помните, поблагодарить автора за интересное сообщение, вы можете - нажав Изображение или повысить его репутацию - нажав Изображение в сообщении.
Прежде чем задать вопрос, воспользуйтесь поиском - возможно, что такая тема уже есть на форуме. За нарушение правил Ваш вопрос может быть удален без объяснения причин!
Платное решение задач (только для членов клуба и VIP-пользователей). Как вступить в "Клуб электриков" и стать VIP-пользователем?
Аватара пользователя
Alexey104
Автор темы
Russia
Член клуба
Член клуба
Электрик
Электрик

Конструктивные отличия трансформаторов тока и напряжения

Сообщение Alexey104 » 18 мар 2016, 23:07

Здравствуйте!

Не хватает мозгов или знаний(или того и другого) для того, чтобы понять, почему трансформаторы тока и трансформаторы напряжения при, казалось бы, одинаковом конструктивном исполнении в работе ведут себя совершенно по-разному. Рассмотрим, например, работу ТН на таком упрощённом примере:

Понятно, что в реальности трансформаторов будет больше, но это лишь теоретический случай. В данном случае трансформаторы необходимы для передачи энергии на большие расстояния. Нагрузка R работает при напряжении 220 вольт. Но, если бы мы передавали ей электроэнергию от генератора при таком напряжении, нам пришлось бы передавать по проводам большой ток, что привело бы к большим потерям напряжения на сопротивлении этих проводов и сделало бы невозможной нашу задумку. Но, поскольку для трансформатора действует закон сохранения энергии, мощность на всех участках цепи одинакова(без учёта потерь), поэтому сила тока на каждом участке цепи будет обратно пропорциональна напряжению на этом участке. То есть ток на участке 110КВ будет в 500 раз меньше тока через нагрузку R и в 10 раз меньше тока на участке 11 КВ.
А что будет если мы замкнём накоротко вторичную обмотку последнего в цепи трансформатора, того, который даёт на выходе 220В? В таком случае мы устроим обычное КЗ на 220, тем самым спалив обмотку. Но ток вторичной обмотки создаст также магнитный поток, размагничивающий первичную обмотку, что должно привести к снижению ЭДС самоиндукции первичной обмотки, а это невозможно, поскольку ЭДС первичной обмотки не может быть меньше напряжения, приложенного к ней со стороны источника, поэтому источник "поддаст" необходимое количество тока на первичную обмотку транса, чтобы сохранить его магнитное равновесие. То есть ток резко возрастёт во всей цепи, а не только в замкнутой накоротко обмотке. В общем, короткое замыкание является аварийным режимом работы трансформатора напряжения.
Но почему же тогда для трансформатора тока такой режим является номинальным режимом работы? Чем ТТ конструктивно отличается от ТН кроме того, что первичная обмотка ТТ включена последовательно с нагрузкой? Я тут вычитал, что при разомкнутой вторичной обмотке ТТ напряжение на ней может достигать аж нескольких киловольт! При этом она работает практически в режиме КЗ, что, однако, не приводит к фейерверкам и сгоранию потребителей первичной цепи.
Почему же так?

Стабилизатор напряжения - Энергия СНВТ-10000/1 Hybrid
Энергия СНВТ-10000/1 Hybrid
Стабилизатор напряжения


Высокоточный гибридный стабилизатор с плавной регулировкой, выдерживающий сильные просадки и скачки напряжения.

20.900 руб.

Конструктивные отличия трансформаторов тока и напряжения

Сообщение Объявления » 18 мар 2016, 23:07

Аватара пользователя
Anatoliy
Ukraine
Гуру тех. поддержки
Гуру тех. поддержки
Главный энергетик
Главный энергетик

Re: Конструктивные отличия трансформаторов тока и напряжения

Сообщение Anatoliy » 19 мар 2016, 01:53

Трансформатор напряжения питается от напряжения. Т Е первичная обмотка будет иметь количество витков и сечение в соответствии напряжению.
Трансформатор тока питается от возникшего тока в проводнике. Т.Е первичная обмотка получит напряжение от тока в проводнике. И этот ток создаст напряжение в первичной обмотке.
Все тематические вопросы и ответы на них, только на форуме! В личку по электрике не отвечаю.

Аватара пользователя
Alexey104
Автор темы
Russia
Член клуба
Член клуба
Электрик
Электрик

Re: Конструктивные отличия трансформаторов тока и напряжения

Сообщение Alexey104 » 20 мар 2016, 04:10

Анатолий, спасибо, но я всё равно не догоняю. Назначение трансформатора тока мне ясно - чтобы измерять большой ток, необходимо сначала понизить силу тока до величин, приемлемых для измерения приборами, дабы не спалить эти приборы. Но вот как это работает - непонятно. Ведь, если напряжение вторичной обмотки ТТ доходит до нескольких тысяч вольт, при замыкании этой обмотки накоротко через неё должен пойти гигантский ток, который, во-первых, должен спалить вторичную обмотку с подключенными к ней измерительными приборами, во-вторых, привести к резкому увеличению тока первичной обмотки с подключенными к ней потребителями.
Мне тут пытались объяснить, что трансформатор тока - повышающий транс, поэтому на вторичной обмотке получаем меньший ток, несмотря на большее напряжение. Но я так и не понял суть. Рассмотрим два случая:

В первом случае мы подключили нагрузку к обмотке понижающего транса на напряжение 220В, во втором - эту же нагрузку мы подключили к обмотке повышающего транса на напряжение 110000В. Но это же не значит, что во втором случае через нагрузку пойдёт меньший ток! Уменьшение тока при повышении напряжения, по идее, работает лишь в том случае, когда мощность конечного потребителя неизменна, как в самом первом примере из первого поста, когда мы передавали ток через цепочку трансов на потребитель, подключенный на постоянное(по величине) напряжение - 220В. Во втором же примере мы подключаем нагрузку на разное напряжение, и, чем больше это напряжение, тем больше будет ток через нагрузку, при том что ток в обмотке низшего напряжения по-прежнему будет больше тока в обмотке высшего напряжения. Так почему же в случае трансформатора тока увеличение напряжения на вторичной обмотке, к которой подключены измерительные приборы, приводит к уменьшению тока в ней?

Аватара пользователя
nikola
Russia
Гуру клуба
Гуру клуба
Старший энергетик
Старший энергетик

Re: Конструктивные отличия трансформаторов тока и напряжения

Сообщение nikola » 20 мар 2016, 07:27

Примерно. В проводе идет 100А. Вокруг провода электромагнитное поле. Мы пропускаем провод через магнитопровод и в нем наводится магнитное поле. Мощность этого поля одинакова, например 1Вт при 100А и меняется от величины тока. Наматываем на магнитопровод несколько витков, чтобы при 100А в проводе в короткозамкнутой вторичной цепи было 5А. Все. Меняется ток в проводе, меняется мощность поля и соответственно меняется ток вторичной цепи. Но при изменении витков вторичной цепи мощность поля не меняется, напряжение короткозамкнутой цепи тоже и соответственно меняется ток.
Все тематические вопросы и ответы на них, только на форуме! В личку по электрике не отвечаю.

Аватара пользователя
анатолий03
Член клуба
Член клуба
Бригадир
Бригадир

Re: Конструктивные отличия трансформаторов тока и напряжения

Сообщение анатолий03 » 20 мар 2016, 10:48

У трансформатора тока, ток первичной обмотки не зависит от тока вторичной.

Аватара пользователя
Anatoliy
Ukraine
Гуру тех. поддержки
Гуру тех. поддержки
Главный энергетик
Главный энергетик

Re: Конструктивные отличия трансформаторов тока и напряжения

Сообщение Anatoliy » 20 мар 2016, 12:05

анатолий03 писал(а):
Источник цитаты У трансформатора тока, ток первичной обмотки не зависит от тока вторичной.


Это как. ?
Все тематические вопросы и ответы на них, только на форуме! В личку по электрике не отвечаю.

Аватара пользователя
анатолий03
Член клуба
Член клуба
Бригадир
Бригадир

Re: Конструктивные отличия трансформаторов тока и напряжения

Сообщение анатолий03 » 20 мар 2016, 23:25

А что, нет?

Аватара пользователя
Anatoliy
Ukraine
Гуру тех. поддержки
Гуру тех. поддержки
Главный энергетик
Главный энергетик

Re: Конструктивные отличия трансформаторов тока и напряжения

Сообщение Anatoliy » 21 мар 2016, 11:09

анатолий03 писал(а):
Источник цитаты А что, нет?


А вы сами подумайте. Если не будет пропорциональной зависимости то каким образом вы будите видеть изменения показаний.
Все тематические вопросы и ответы на них, только на форуме! В личку по электрике не отвечаю.

Аватара пользователя
Калямба
Гуру тех. поддержки
Гуру тех. поддержки
Инженер
Инженер

Re: Конструктивные отличия трансформаторов тока и напряжения

Сообщение Калямба » 21 мар 2016, 12:59

Alexey104 писал(а):
Источник цитаты Но вот как это работает - непонятно. Ведь, если напряжение вторичной обмотки ТТ доходит до нескольких тысяч вольт, при замыкании этой обмотки накоротко через неё должен пойти гигантский ток

Попробую объяснить "не пальцах"

При разомкнутой цепи вторичной обмотки ТТ действительно работает, как повышающий трансформатор. Разорванная вторичная обмотка не создает препятствия для прохождения магнитного потока по сердечнику ТТ, магнитный поток (зеленые стрелки) возрастает до максимально возможных значений, реактивное сопротивление первичной обмотки так-же максимальное (падение напряжения на I к примеру 1,5в). Как только во вторичной цепи появляется нагрузка (счетчик, токовое реле и т.д.), вторичная обмотка (практически закороченная) значительно препятствует нарастанию магнитного потока в сердечнике, что приводит к значительному уменьшению реактивного сопротивления первичной обмотки (падение напряжения на I снижается к примеру до 0,2в). Коэффициент трансформации "допустим у ТТ 200/5" = 40, при 0,2в на I на II будет 8в и при общем сопротивлении II и обмотки счетчика к примеру 1,5 Ом...I = U/R...8 / 1,5 = 5,3А, вполне допустимый ток для обмоток ТТ и счетчика. Чтобы на опыте убедиться, как влияет нагрузка на реактивное сопротивление трансформатора, возьмите любой транс. 220/12, последовательно с первичкой включите лампу 220в 25-40Вт, включите схему в розетку(транс без нагрузки) - лампа светиться не будет(реактивное R первички большое). Теперь подключите к трансу лампу 12в ватт на 40...лампа на 220 тоже будет светиться (реактивное R первички уменьшилось).
Электриков -дураков не бывает. Они либо умные, либо убитые!
Все тематические вопросы и ответы на них, только на форуме! В личку по электрике не отвечаю.

Аватара пользователя
анатолий03
Член клуба
Член клуба
Бригадир
Бригадир

Re: Конструктивные отличия трансформаторов тока и напряжения

Сообщение анатолий03 » 21 мар 2016, 14:27

А вы сами подумайте. Если не будет пропорциональной зависимости то каким образом вы будите видеть изменения показаний.


Вторичный от первичного пропорционален, а вот на оборот нет.

Стабилизатор напряжения - Энергия Люкс-1000
Энергия Люкс-1000
Стабилизатор напряжения


Бытовой стабилизатор со встроенным фильтром сетевых помех. Защитит от скачков и просадок напряжения.

2.500 руб.

Рекомендуемый контент

 Ещё страницы сайта »


  • Похожие темы
    Ответы
    Просмотры
    Последнее сообщение

Вернуться в «Ваш репетитор - теория»

Кто на форуме

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и 0 гостей