30.1 : Измерительные трансформаторы

Измерительные трансформаторы, включающие трансформаторы напряжения (ТН) и трансформаторы тока (ТТ), играют важную роль в подстанциях, обеспечивая изолированные копии тока или напряжения для измерения и защиты. Трансформаторы напряжения снижают первичное напряжение до уровней, подходящих для работы реле и измерения, в то время как трансформаторы тока уменьшают первичный ток. Первичная обмотка трансформатора тока часто состоит из одного витка, что достигается путем пропускания первичного проводника энергосистемы через его сердечник, хотя в некоторых случаях может потребоваться несколько первичных витков.

В целях защиты трансформаторы напряжения идеально спроектированы для создания уменьшенного, синфазного представления первичного напряжения. Вторичная обмотка трансформатора напряжения должна подключаться к высокоомному устройству измерения напряжения, гарантируя, что всё вторичное напряжение появляется на чувствительном устройстве. И наоборот, вторичная обмотка трансформатора тока должна подключаться к низкоомному устройству измерения тока, позволяя всему вторичному току протекать через чувствительное устройство.

В практических применениях трансформаторы напряжения могут испытывать падения напряжения и разницу фазового угла между первичной и вторичной сторонами. Аналогично, в трансформаторах тока часть тока может быть разделена между датчиком с низким импедансом и импедансом возбуждения шунта трансформатора. Производительность трансформатора тока во многом зависит от его способности точно воспроизводить первичный ток без существенных ошибок или эффектов насыщения.

Эти трансформаторы необходимы для точной работы защитных реле и измерительных приборов, обеспечивая безопасную и надежную работу энергосистем. Уменьшая высокие напряжения и токи, измерительные трансформаторы позволяют контролировать и управлять электрическими параметрами в управляемых диапазонах, поддерживая стабильность и защиту системы.