Трансформа́тор напру́ги () — вимірювальний трансформатор, у якому за нормальних умов використання вторинна напруга є пропорційною до первинної напруги та за умови правильного вмикання зміщена відносно неї за фазою на кут, близький до нуляДСТУ 2976-94 Трансформатори струму та напруги. Терміни та визначення.«Voltage transformer» в IEV ref 321-03-01.

Трансформатор напруги використовують для перетворення високої напруги на низьку в колах релейного захисту та контрольно-вимірювальних приладів і автоматики. Застосування трансформатора напруги дає змогу ізолювати логічні кола захисту і кола вимірювання від кіл високої напруги.

Конструктивні особливості

Трансформатори напруги застосовують у розподільних пристроях середньої та високої напруги, й призначені для передавання інформаційних сигналів вимірювальним пристроям, лічильникам, а також пристроям захисту й керування, тому вони, як і трансформатори струму, мають декілька вторинних обмоток. Трансформатори напруги зазвичай є однофазними і застосовуються у розподільних пристроях комплектами з трьох трансформаторів, кожний з яких має тільки одну первинну обмотку з великою кількістю витків, набагато більшою, ніж кількість витків вторинних обмоток.

В одних конструкціях первинна обмотка може бути повністю ізольованою від системи уземлення: незаземлюваний трансформатор напруги () — трансформатор напруги, у якого всі частини первинної обмотки, разом з виводами, є ізольованими від землі на рівень, відповідний до нормованого рівня ізоляції«Unearthed voltage transformer» в IEV ref 321-03-02. Інша конструкція: заземлюваний трансформатор напруги () — однофазний трансформатор напруги, один кінець первинної обмотки якого призначений для глухого заземлення, або трифазний трансформатор напруги, у якого спільна точка з'єднаної у зірку первинної обмотки, призначена для глухого заземлення«Earthed voltage transformer» в IEV ref 321-03-03.

Використовується також трансформатор напруги нульової послідовності () — трифазний трансформатор напруги або група з трьох однофазних трансформаторів напруги, які мають вторинні обмотки, з'єднані у розімкнений трикутник так, аби поміж відповідними виводами отримати напругу, яка відповідає напрузі нульової послідовності що існує у прикладеній до первинних виводів, трифазній напрузі«Residual voltage transformer» в IEV ref 321-03-10.

Види і застосування

Трансформатори напруги для мереж високих напруг — це апарати зовнішнього встановлення, які є герметичним, заповненим трансформаторним маслом або елегазом металевим баком на металевій основі, яка з'єднана з системою заземлення. Всередині баку змонтоване осердя трансформатора з первинною та вторинними обмотками. Ці трансформатори зазвичай мають один первинний термінал, який знаходиться на верхній частині прохідного ізолятора, прикріпленого до верхньої частини баку. Виводи вторинних обмоток розташовано в окремому боксі закріпленому на основі трансформатора.

Трансформатори, побудовані за такою схемою, застосовуються у мережах з номінальною напругою до 230 кВ. При вищих номінальних напругах застосовуються каскадні та ємнісні трансформатори напруги.

В каскадному (індуктивному) трансформаторі напруги () первинна обмотка рівномірно розподілена поміж двома або більше ізольованими магнітопроводами, що електромагнітно зв'язані відповідним чином. Потужність пересилається до вторинної обмотки, яка розташована на магнітопроводі з обмотками, котрі мають потенціали, найближчі до потенціалу землі«Cascade (inductive) voltage transformer» в IEV ref 321-03-07.

В ємнісному трансформаторі напруги () ємнісний подільник і електромагнітний пристрій виконані та з'єднані таким чином, що вторинна напруга електромагнітного пристрою пропорційна первинній напрузі і відрізняється від неї за фазою на кут, близький до нуля в разі правильного з'єднання«Capacitor voltage transformer» в IEV ref 321-03-07.

За призначенням трансформатор напруги буває: трансформатор напруги для вимірювань ()«Measuring voltage transformer» в IEV ref 321-03-14 — трансформатор напруги, призначений для пересилання інформаційного сигналу до засобів вимірювань; трансформатор напруги для захисту ()«Protective voltage transformer» в IEV ref 321-03-05 — трансформатор напруги, призначений для пересилання інформаційного сигналу пристроям захисту та (або) керування; трансформатор напруги подвійного призначення ()«Dual purpose voltage transformer» в IEV ref 321-03-06 — трансформатор напруги з одним магнітопроводом, що виконує дві функції — вимірювальну та захисну. У такого трансформатора може бути одна чи декілька вторинних обмоток; узгоджувальний трансформатор напруги ()«Voltage matching transformer» в IEV ref 321-03-08 — трансформатор напруги для узгодження номінальної вторинної напруги основного трансформатора та номінальної напруги навантаження.

Основні характеристики Основними кількісними характеристиками трансформатора напруги, є номінативна первинна напруга (), номінативна вторинна напруга (), а також клас точності (), який визначає встановлені стандартом ДСТУ ІЕС 60044-2 межі похибки напруги та кутової похибки при визначених умовах роботи трансформатора.

Див. також

Трансформатор Трансформатор струму Узгоджувальний трансформатор Електротехніка Електрична напруга Електричний струм Змінний струм

Примітки

Джерела ДСТУ IEC 60044-2:2008 Трансформатори вимірювальні. Частина 2. Трансформатори напруги індуктивні. (IEC 60044-2:2003, IDT) ДСТУ ГОСТ 1983–2003 Трансформатори напруги. Загальні технічні умови. ДСТУ ГОСТ 23625-2003 Трансформатори напруги вимірювальні лабораторні. Загальні технічні умови. Клименко Б. В. Електричні апарати. Електромеханічна апаратура комутації, керування та захисту. Загальний курс: навчальний посібник.  — Х.: «Точка», 2012. — 340 с. ISBN 978-617-669-015-3