Построение векторной диаграммы и схемы замещения ТТ

В этой статье будем строить схему замещения трансформатора тока и векторную диаграмму. Начнем со схемы замещения. Как и на векторной диаграмме, все величины мы приводим к вторичному току. Величины токов приводятся через коэффициент трансформации в первой степени, значения сопротивлений – через коэффициент трансформации в квадрате.

Схема замещения трансформатора тока

Первичный ток разделяется на ветвь тока намагничивания и ветвь вторичного тока.

Векторная диаграмма ТТ

Теперь, на основе этой схемы замещения можно построить векторную диаграмму.

Для начала строим из начала координат вектор вторичного тока I₂ и его активную составляющую I₂*R_н. Затем из конца вектора I₂*R_н откладываем на 90 градусов вектор I₂*Х_н. Сумма двух векторов будет равна U₂, т.е.:

U₂= I₂(R_н+jX_н)

Или другими словами – вторичное напряжение равно падению напряжения в сопротивлении нагрузки. Далее аналогично откладываем вектора I₂*R₂ и I₂*X₂. В итоге получим вектор ЭДС E₂

E₂=I₂(Z_н+Z₂)

Вектор между вторичным током I₂ его ЭДС E₂ обозначим «альфа». Его величина зависит от отношения активных и индуктивных сопротивлений вторичной цепи:

tg«альфа»= (R₂+ R_н)/(X₂+X_н)

Первичный ток I’₁ состоит из тока намагничивания I_нам и вторичного тока I₂.

Угол между током намагничивания и ЭДС зависит от активных потерь в стали сердечника. Чем больше угол, тем меньше потери. 

Угол гамма называется углом потерь и показывает отношение активной составляющей тока намагничивания к реактивной. Угол потерь определяют по экспериментальной кривой, которую снимают для конкретного трансформатора тока.