Погрешности трансформатора напряжения

Трансформатор напряжения работает с погрешностью, искажающей вторичное напряжение как по величине, так и по фазе. В "идеальном" ТН, работающем без погрешностей, вторичное напряжение

U₂ = U₁/K_U, (6.1)

где U₁ – напряжение, подведенное к зажимам первичной обмотки; К_U – коэффициент трансформации "идеального" ТН, равный ΔU отношению количества витков первичной и вторичной обмоток. Однако за счет падения напряжения (рис. 6.4, б) в первичной и вторичной обмотках действительное значение вторичного напряжения будет равно:

(6.2)

что вытекает из эквивалентной схемы замещения ТН и векторной диаграммы (рис. 6.4, а, б).

Из этой же схемы следует

(6. 2а)

Падение напряжения в обмотках ТН ΔU обусловливает появление погрешности, искажающей значение и фазу U ₂ (рис. 6.4, б) по сравнению с расчетным напряжением U₂ = U₁/K_U = по выражению (6.1).

Поскольку значения Z₁ и Z₂, а также ток намагничивания I_HAM определены конструкцией ТН, в условиях эксплуатации уменьшить его погрешность можно только уменьшением тока нагрузки I₂. Допустимые погрешности нормируются при номинальном напряжении, соответственно чему ТН подразделяются на классы: 0,2; 0,5; 1 и 3. Один и тот же ТН может работать в разных классах точности в зависимости от значения нагрузки. Заводы обычно указывают номинальную мощность, подразумевая под ней максимальную нагрузку, которую может питать ТН в гарантированном классе точности. Кроме того, для ТН указывается максимальная мощность по условиям нагрева, которая значительно превосходит его номинальную мощность. Погрешность по значению вторичного напряжения принято оценивать в процентах:

(6.3)

Погрешность по фазе оценивается углом сдвига δ между векторами первичного и вторичного напряжений (рис. 6.4, б).