Схеми з’єднання вимірювальних трансформаторів напруги
Схема з'єднання двох однофазних трансформаторів напруги TV1 і TV2 у відкритий трикутник (рис. 2). Трансформатори включені на два міжфазних напруги, наприклад UAB і UBC. Напруга на затискачах вторинних обмоток TV завжди пропорційно міжфазних напруг, підведеними з первинної сторони. Між проводами вторинному ланцюзі включається навантаження (реле).
Схема дозволяє отримувати всі три міжфазних напруги UAB, UBC та UCA (не рекомендується приєднувати навантаження між точками а і с, так як через трансформатори буде протікати додатковий струм навантаження, що викликає підвищення похибки).
Мал. 1. Схема включення вимірювального трансформатора напруги
Мал. 2. Схема з'єднання двох однофазних трансформаторів напруги у відкритий трикутник
Схема з'єднання трьох однофазних трансформаторів напруги в зірку. наведена на рис. 3, призначена для отримання напруг фаз відносно землі і міжфазних (лінійних) напруг. Три первинні обмотки TV з'єднуються в зірку. Почала кожної обмотки Л приєднуються до відповідних фазах лінії, а кінці X об'єднуються в загальну точку (нейтраль N1) і заземлюються.
При такому включенні до кожної первинної обмотці трансформатора напруги (ТН) підводиться напруга фази лінії електропередачі (ЛЕП) щодо землі. Кінці вторинних обмоток ТН (х) також з'єднуються в зірку, нейтраль якої N2 зв'язується з нульовою точкою навантаження. У наведеній схемі нейтраль первинної обмотки (точка N1) жорстко пов'язана з землею і має потенціал, рівний нулю, такий же потенціал матимуть нейтраль N2 і пов'язана з нею нейтраль навантаження.
Мал. 3. Схема з'єднання трьох однофазних трансформаторів напруги в зірку
При такій схемі фазні напруги на вторинній стороні відповідають фазним напруженням щодо землі первинної сторони. Заземлення нейтрали первинної обмотки трансформатора напруги і наявність нульового проводу у вторинному ланцюзі є обов'язковою умовою для отримання фазних напруг щодо землі.
Схема з'єднання однофазних трансформаторів напруги в фільтр напруги нульової послідовності (рис. 4). Первинні обмотки з'єднані в зірку з заземленою нейтраллю, а вторинні - послідовно, утворюючи незамкнений трикутник. До зажимів розімкнутих вершин трикутника приєднуються реле напруги KV. Напруга U2 на затискачах разомкнутого трикутника дорівнює геометричній сумі напруг вторинних обмоток:
Мал. 4. Схема з'єднання трьох однофазних трансформаторів напруги в фільтр напруг нульової послідовності
Розглянута схема є фільтром нульової послідовності (НП). Необхідною умовою роботи схеми в якості фільтра НП є заземлення нейтрали первинної обмотки ТН. Застосовуючи однофазні ТН з двома вторинними обмотками, можна з'єднати одну з них за схемою зірки, а другу - за схемою розімкнутого трикутника (рис. 5).
Мал. 5. Схема включення трьох однофазних трансформаторів напруги для контролю ізоляції
Номінальна вторинна напруга у обмотки, призначеної для з'єднання в розімкнутий трикутник, приймається рівним для мереж із заземленою нейтраллю 100 В, а для мереж з ізольованою нейтраллю 100/3 В.
Схема включення трифазного трехстержневого трансформатора напруги показана на рис. 6. Нейтраль ТН заземлена.
Мал. 6. Схема включення трифазного трехстержневого трансформатора напруги в системі з заземленою нейтраллю
Схема з'єднання обмоток трифазного трансформатора напруги в фільтр напруги НП показана на рис. 5.
Трифазні трехстержневие ТН для даної схеми застосовуватися не можуть, так як в їх муздрамтеатрі відсутні шляхи для замикання магнітних потоків НП Фо, створюваних струмом 10 в первинних обмотках при замиканні на землю в мережі. У цьому випадку потік Фо замикається через повітря по шляху з великим магнітним опором.
Це призводить до зменшення опору НП трансформатора і різкого збільшення I нам. Підвищений струм I нам викликає неприпустимий нагрів трансформатора, в зв'язку з чим застосування трехстержневих трансформаторів напруги неприпустимо.
У пятістержневих трансформаторах для замикання потоків Ф0 служать четвертий і п'ятий стрижні муздрамтеатру (рис. 7). Для отримання 3U0 від трифазного пятістержневого трансформатора напруги на кожному з його основних стрижнів 7, 2 і 3 виконується додаткова (третя) обмотка, соединяемая за схемою розімкнутого трикутника.
Напруга на висновках цієї обмотки з'являється тільки при КЗ на землю, коли виникають магнітні потоки НП, замикаються по 4 і 5 стержнів маг-нітопровода. Схеми з пятістержневим ТН дозволяють отримувати одночасно з напругою НП фазні і міжфазні напруги. Застосовуються для вимірювання тиску і контролю ізоляції в мережах з ізольованою нейтраллю. Для цих же цілей можна використовувати схему рис. 5 з трьома однофазними ТН.
При вимірюванні потужності або енергії трифазної системи застосовується схема включення трансформатора напруги, наведена на рис.8.
Мал. 7. Шляхи замикання магнітних потоків нульової послідовності в трифазному пятістержневом трансформаторі напруги
Мал. 8. Схема включення трифазного трехстержневого трансформатора напруги для вимірювання потужності по методу двох ватметрів