Оставить заявку
Укажите из какого вы региона
Отправляя эту форму, Вы соглашаетесь с Политикой конфиденциальности и даете согласие на обработку персональных данных
Статьи

Погрешности измерительных трансформаторов: понятие, виды и способы уменьшения

Полезные статьи

Как и всем средствам измерения, трансформаторам тока и напряжения присущи понятия класса точности и погрешности измерения. При оценке результатов измерений пользуются понятиями абсолютной и относительной погрешности. Под абсолютной погрешностью понимается разность между измеренным значением некоторой величины и истинным её значением

∆Х = Хизм - Хист

Из приведенной формулы следует, что абсолютная погрешность измеряется в тех же единицах, что и сама величина. ∆Х может быть как положительной, так и отрицательной. Поскольку истинное значение чего бы то ни было — понятие гипотетическое, на практике вместо истинной величины пользуются так называемым действительным значением, то есть,

∆Х = Хизм – Хд

Хд определяется по специальной методике, как усреднённое значение результатов серии из некоторого количества измерений. Вообще, чисто теоретически принято, что истинное значение измеряемой величины — это предел, к которому стремится средний результат измерений, когда количество замеров приближается к бесконечности.

Для оценки точности средств измерений обычно пользуются величиной относительной погрешности, которая выражается в процентах:
ε = 100%

Погрешность измерительных трансформаторов тока


Трансформатор тока (ТТ) осуществляет преобразование переменного тока, характеризующегося токовыми и угловыми характеристиками. При этом образуется погрешность как по величине тока (токовая), так и по фазе (угловая). Вторичный ток ТТ не совпадает по фазе с первичным, угол сдвига между ними и является угловой погрешностью.

При этом в качестве токовой фигурирует относительная погрешность в процентах, в то время как угловая погрешность выражается в радианах или сантирадианах (срад), то есть является абсолютной.

Все средства измерения, включая измерительные трансформаторы, имеют определённый класс точности, характеризующий величину отклонения измеренного значения величины от действительного.

Класс точности ТТ, в соответствии с ГОСТ 7746—2001, представляет собой численное выражение допустимого отклонение результатов измерений при полной загрузке ТТ от действительной величины, выраженное в процентах.

Например, для ТТ класса точности 0,1 поверка осуществляется на трёх значениях токовой нагрузки и должна давать следующие результаты:
·      при токе нагрузки 5% от номинального значения, отклонение по току не должно превышать ±0,4%, по углу — ±0,45 сантирадиан (срад);
·      при загрузке 20% пределы токового отклонения ±0,2%, углового — ±0,24 срад;
·      загрузка на 100 – 120% должна обеспечивать точность по току ±0,1%, по углу — ±0,15 срад.

Приведенные данные свидетельствуют о том, что точность измерения тока в большой степени определяется уровнем загрузки ТТ. Отсюда можно сделать вывод, что повышения точности измерений в условиях эксплуатации ТТ можно добиться, если добиться его загрузки на 100%.

В обозначении класса точности может присутствовать буква S, которая означает, что поверка данного ТТ должна проводиться на пяти нагрузочных точках. Например, если класс точности обозначен как 0,2S, характеристики при поверке должны быть следующими:
·      для режима загрузки 1% от номинала отклонения тока допускается в пределах ±0,75%, угла — ±0,9 срад;
·      5-ти процентная загрузка даёт отклонения ±0,35% и ±0,45 срад;
·      в точках, соответствующих загрузке на 20, 100 и 120%, действительное значение измеряемого тока находится в рамках ±0,2%, а угла — в пределах ±0,3 срад.

Таким образом, показатели точности измерений для ТТ с литерой S в обозначении класса точности соответствуют заявленным в более широком диапазоне нагрузок (от 20% до 120%).

Пути снижения погрешности трансформаторов тока


Точность измерений ТТ напрямую связана с его характеристикой намагничивания. Для обеспечения наиболее высокой точности, ТТ должен работать в пределах прямолинейного участка кривой намагничивания. Существует два основных пути повышения точности:
·      обеспечение оптимальной загрузки ТТ, относящееся к эксплуатационным мероприятиям;
·      конструктивные усовершенствования ТТ, связанные в первую очередь с использованием сердечников с улучшенными магнитными характеристиками.

Существуют также способы коррекции отрицательной токовой погрешности, заключающиеся в уменьшении номинального числа витков вторичной обмотки ТТ. Это мероприятие повышает величину тока вторичной обмотки, приводящее к коррекции погрешности в сторону увеличения. Иногда такая мера может даже привести к изменению знака на противоположный.