Трансформаторы напряжения. 
Методика поверки

Одним из важнейших элементов измерительных комплексов средств учета электроэнергии являются трансформаторы напряжения (ТН). Как и любое средство измерений, они имеют погрешности, связанные как с кон-струкцией, так и с влиянием внешних факторов.

Трансформатор напряжения — трансформатор, питающийся от ис-точника напряжения. Типичное применение — преобразование и гальваническая развязка высокого напряжения в низкое в измерительных цепях. Применение трансформатора напряжения позволяет изолировать логические цепи защиты и цепи измерения от цепи высокого напряжения. ТН обладают погрешностью напряжения и угловой погрешностью [11].

Погрешность напряжения ТН определяется как арифметическая разность между приведенным к первичной цепи действительным вторичным напряжением и действительным первичным напряжением, выраженная в процентах от действительного первичного напряжения [12].

Угловая погрешность ТН — это угол между векторами первичного и вторичного напряжения при таком выборе их направлений, чтобы для идеального ТН этот угол равнялся нулю. Если вектор вторичного напряжения U2 опережает вектор первичного напряжения U1, то угловая погрешность считается положительной [12].

В отличие от [10] ГОСТ 8.216−2011 «Трансформаторы напряжения. Методика поверки» строго регламентирует оснащение поверочных мест. При поверке ТН должна быть применена одна из трех поверочных установок. Условия проведения поверки для всех установок одинаковы:

• — температура окружающего воздуха — (5−35)°С;
• — относительная влажность воздуха — (30−80)%;
• — атмосферное давление — (63−795) мм.рт.ст.

Учитывая то, что поверка будет осуществляться на местах эксплуатации ТН, была выбрана одна из трех установок как самая малогаборитная и устойчивая к изменению параметров окружающей среды. Схема поверки приведена на рисунке 3. Установка обязательно должна содержать:

• — прибор сравнения (ПС), представляющий собой компаратор нап ряжений с диапазоном значений сравниваемых напряжений от 0,2*U2ном до 1,2* U2ном, а также включающий в себя функцию измерения вторичного напряжения и коэффициента несинусоидальности кривой вторичного напряжения;
• — эталонная высоковольтная мера значений КU (ЭТ) и цU (ЭТ), представляющая собой эталонный ТН или эталонный делитель напряжения с диапозоном первичного напряжения 0,2*U1ном до 1,2* U1ном.

Рисунок 3. Схема поверки с использованием прибора сравнения (компаратора) и эталонного ТН Обозначения:

G — источник высокого напряжения;

TVэ — эталонный трансформатор;

R1 — нагрузочное устройство эталонного трансформатора;

R2 — нагрузочное устройство поверяемого трансформатора;

PV? — прибор сравнения.

Вывод В соответствии с заявленными параметрами, установленного на предприятии оборудования, и со схемами поверки трансформаторов тока и напряжения (рисунки 2, 3) для передвижной лаборатории потребуется:

• — автотрансформатор с регулируемым напряжением 0−250 В и номинальным выходящим током в 20А;
• — прибор сравнения (компаратор);
• — регулируемый источник тока;
• — нагрузочное устройство ТТ (1 и 5А);
• — магазин нагрузок ТН;
• — трансформатор тока эталонный (3000А);
• — трансформатор напряжения эталонный (6, 10, 35 и 110кВ).

Следует отметить, что необходимость и целесообразность проведения периодической поверки измерительных трансформаторов напряжения и тока, используемых для коммерческого учета электроэнергии, представляются совершенно очевидными. Поэтому для решения этой проблемы необходима передвижная поверочная лаборатория.