|
Трансформаторы тока и трансформаторы напряжения... Лабораторная работа 3 трансформаторы тока и Лабораторная работа № 3 ТРАНСФОРМАТОРЫ ТОКА И Цель работы: Ознакомиться с конструкцией, принципом действия и схемами подключения трансформаторов тока и трансформаторов напряжения Порядок выполнения работы:
Изучить конструкцию и принцип действия различных трансформаторов тока и напряжения Изобразить схему подключения ТТ на напряжение 0,4 и 10 кВ. Изучить устройство и принцип работы основных типов трансформаторов напряжения. Зарисовать схему подключения обмоток ТН. Нарисовать схему каскадного трансформатора напряжения. Нарисовать схему установки НДЕ.
I. Трансформаторы токаПринцип действия трансформаторов тока Трансформатор тока предназначен для уменьшения первичного тока до значений, наиболее удобных для измерительных приборов и реле, а также для отделения цепей измерения и защиты от первичных цепей высокого напряжения.
Трансформатор тока имеет замкнутый магнитопровод и две обмотки — первичную и вторичную. Первичная обмотка включается последовательно в цепь измеряемого тока I1I2 Трансформатор тока характеризуется номинальным коэффициентом трансформации:
Значения номинального вторичного тока приняты равными 5 и 1 А.
Коэффициент трансформации трансформаторов тока не является строго постоянной величиной и может отличаться от номинального значения вследствие погрешности, обусловленной наличием тока намагничивания. Токовая погрешность определяется по выражению:
Погрешность трансформатора тока зависит от его конструктивных особенностей: сечения магнитопровода, магнитной проницаемости материала магнитопровода, средней длины магнитного пути, значения I1W1. В зависимости от предъявляемых требований выпускаются трансформаторы тока с классами точности 0,2; 0,5; 1; 3; 10. Указанные цифры представляют собой токовую погрешность в процентах номинального тока при нагрузке первичной обмотки током 100—120% для первых трех классов и 50— 120 % для двух последних. Для трансформаторов тока классов точности 0,2; 0,5 и 1 нормируется также угловая погрешность.
Погрешность трансформатора тока зависит от вторичной нагрузки (сопротивление приборов, проводов, контактов) и от кратности первичного тока по отношению к номинальному. Увеличения нагрузки и кратности тока приводят к увеличению погрешности.
При первичных токах, значительно меньших номинального, погрешность трансформатора тока также возрастет.
Трансформаторы тока класса 0,2 применяются для присоединения точных лабораторных приборов, класса 0,5 — для присоединения счетчиков денежного расчета, класса 1 — для всех технических измерительных приборов, классов 3 и 10 — для релейной защиты.
Кроме рассмотренных классов, выпускаются также трансформаторы тока со вторичными обмотками типов Д (для дифференциальной защиты), 3 (для земляной защиты), Р (для прочих релейных защит).
Все ТТ должны иметь маркировку первичных и вторичных цепей. Начало и конец первичной обмотки обозначаются соответственно Л1 и Л2, а вторичной - И1 и И2. В условном обозначении ТТ отражается наличие двух обмоток.
В отличии от силовых трансформаторов и трансформаторов напряжения для трансформаторов тока номинальным является режим короткого замыкания вторичной обмотки, а опасным -режим холостого хода, когда нарушается целость вторичной цепи. Это обуславливается принципом действия трансформатора тока (рис.1). Ток нагрузки потребителей I1W1 Этот ток создает МДС I1W1W2 При замыкании вторичной обмотки на сопротивление во вторичной цепи протекает ток I2I2W2Ф2Ф1 Суммарный магнитный поток ФсумФ1Ф2 UUсум = UU1 - UU2 UUсумU1 U Такое напряжение не представляет опасности для обслуживающего персонала, даже если он прикасается одновременно к двум выводам вторичной цепи трансформатора тока.
Если разрывается вторичная цепь трансформатора тока, когда по первичной цепи протекает номинальный ток - ток потребителей, то исчезает поток, создаваемый вторичной обмоткой Ф2Ф1
Рисунок 1 - Принцип действия трансформатора тока
Кроме этого при разрыве вторичной обмотки в месте разрыва появляется высокое напряжение, достигающее по амплитуде нескольких кВ. Это вызывается тем, что в момент перехода магнитного потока Ф1Фсум e
Трансформатор тока превращается в своеобразный пик-трансформатор. ЭДС наводится только в моменты перехода магнитного потока через нулевое значение. Пики ЭДС достигают величины нескольких киловольт. Включение человека в цепь разорванной вторичной обмотки приводит к поражению электрическим током.
По классу напряжения ТТ делятся на низковольтные и высоковольтные. Низковольтные трансформаторы тока В сетях 0,38 кВ применяют низковольтные ТТ с классом изоляции до 1000 В. Ко вторичным цепям трансформаторов тока подключают амперметры, токовые обмотки счетчиков активной и реактивной энергии. Промышленность выпускает низковольтные ТТ трех типов:
-катушечные ТТ с шихтованным магнитопроводом типа ТК-20, ТК-40, где 20 и 40 - предельно допустимые сопротивления вторичной нагрузки, увеличенные в 100 раз;
-с витым магнитопроводом типа Т-0,66-У3. Эти ТТ допускают нагрузку на вторичную цепь 5 ВА.
-малогабаритные ТТ встраивают в амперметры с пределами измерения переменного тока свыше 10 А.
В цепях 380 В, работающих с глухозаземленной нейтралью ТТ устанавливают в каждую из трех фаз. При необходимости измерения токов во вторичную обмотку подключают амперметры, измерение количества энергии, переданной потребителям, осуществляется счетчиками активной энергии. Индукционные трехфазные счетчики активной энергии имеют три измерительных системы, каждая из которых включена на фазный ток и на фазное напряжение. Измерительные системы действуют на два диска, вращающихся в подшипниках и механически связанных со шкалой отсчета. Мощность, которая проходит через счетчик, в трехфазном режиме равна Р(3) =РА +РВ +РС = IAUAcosA + IBUBcosB + ICUCcosC , где A, В , С По счетчикам производятся расчеты с абонентами за потребленную электроэнергию. Для определения переданной энергии, например, за месяц разность показаний счетчика за определенный период времени умножают на коэффициент трансформации трансформаторов тока k A = ( Nкон - Nнач ) kТА где Nнач , NконВысоковольтные трансформаторы тока В сетях 6...10 кВ устанавливают ТТ с двумя вторичными обмотками. Для этого два магнитопровода размещаются на одной вторичной обмотке. На каждом магнитопроводе размещена вторичная обмотка. Одна вторичная обмотка служит для подключения токовых цепей измерительных приборов, а вторая - для подключения токовых защит.
ТТ обозначают: ТПЛ-10У3, 300/5: - Т - трансформатор тока; -П - проходной; -Л - с литой изоляцией; -10 - класс изоляции ТТ; У3 - для умеренного климата с установкой внутри помещения; 300 -номинальный ток первичной обмотки; 300/5 - коэффициент трансформации ТТ по току.
Сердечники класса Р предназначены для подключения цепей релейной защиты. На них допускается большая нагрузка, чем на сердечники класса 0,5. Поэтому сердечники класса Р имеют больше сечение магнитопровода, чем класса 0,5. Когда по первичной обмотке протекает ток короткого замыкания (к.з.), во вторичных цепях релейной защиты, подключенной к сердечнику класса Р, погрешность не должна превышать 10%. Существуют специальные кривые 10% -ой погрешности, по которым определяют допустимую нагрузку для вторичной цепи в зависимости от кратности тока к.з.
На подстанциях ТТ устанавливают на всех присоединениях, где протекают рабочие токи.
Трансформаторы тока для внутренней установки до 35 кВ имеют литую эпоксидную изоляцию.
По типу первичной обмотки различают катушечные (на напряжение до 3 кВ включительно), одновитковые и многовитковые трансформаторы.
На рисунке 2показан внешний вид трансформатора тока ТПОЛ-20 (проходной, одновитковый, с литой изоляцией на 20 кВ). В этих трансформаторах токоведущий стержень, проходящий через «окна» двух магнитопроводов, является одним витком первичной обмотки.
Рисунок 2 – Трансфор-матор тока ТПОЛ-20:
1 — выводы первичной обмотки;
2 — эпоксидная литая изоляция;
3 — выводы вторичной обмотки. Одновитковые трансформаторы тока изготовляются на первичные токи 600 А и более; при меньших токах МДС первичной обмотки I1W1 Рассматриваемый трансформатор тока в распределительном устройстве выполняет одновременно роль проходного изолятора.
При токах, меньших 600 А, применяются многовитковые трансформаторы тока ТПЛ, у которых первичная обмотка состоит из нескольких витков, количество которых определяется необходимой МДС.
В комплектных распределительных устройствах применяются опорно-проходные трансформаторы тока ТЛМ-10, ТПЛК-10, конструктивно совмещенные с одним из штепсельных разъемов первичной цепи ячейки КРУ.
На большие номинальные первичные токи применяются трансформаторы тока, у которых роль первичной обмотки выполняет шина, проходящая внутри трансформатора. На рисунке 3 показан трансформатор тока ТШЛ-20 (шинный, с литой изоляцией, на 20 кВ и токи 6000—18000 А). Эти трансформаторы представляют собой кольцеобразный эпоксидный блок с залитым в нем магнитопроводом и вторичными обмотками. Первичной обмоткой является шина токопровода. В изоляционный блок залито экранирующее силуминовое кольцо, электрически соединенное с шиной с помощью пружины. Электродинамическая стойкость таких трансформаторов тока определяется устойчивостью шинной конструкции.
Рисунок 3. – Трансформатор тока ТШЛ-20:
1 — магнитопровод класса 0,5;
2 — магнитопровод класса Р;
3 — литой эпоксидный блок;
4 — корпус;
5 — коробка выводов вторичных обмоток;
6 — токоведущая шина. В комплектных токопроводах применяются трансформаторы тока ТШВ15, ТШВ24.
Для наружной установки выпускаются трансформаторы тока опорного типа в фарфоровом корпусе с бумажно-масляной изоляцией типа ТФЗМ (рис. 4). В полом фарфоровом изоляторе, заполненном маслом, расположены обмотки и магнитопровод трансформатора. Конструктивно первичная и вторичная обмотки напоминают два звена цепи (буква 3 в обозначении типа). Первичная обмотка состоит из двух секций, которые с помощью переключателя 2 могут быть соединены последовательно (положение I) или параллельно (положение II), чем достигается изменение номинального коэффициента трансформации в отношении 1:2. На фарфоровой покрышке установлен металлический маслорасширитель 7, воспринимающий колебания уровня масла. Силикагелевый влагопоглотитель 5 предназначен для поглощения влаги наружного воздуха, с которым сообщается внутренняя полость маслорасширителя. Обмотки и фарфоровая покрышка крепятся к стальному цоколю 13. Коробка выводов вторичных обмоток 12 герметизирована. Снизу к ней крепится кабельная муфта, в которой разделан кабель вторичных цепей.
Трансформаторы ТФЗМ имеют один магнитопровод с обмоткой класса 0,5 и два-три магнитопровода с обмотками для релейной защиты. Чем выше напряжение, тем труднее осуществить изоляцию первичной обмотки, поэтому на напряжение 330 кВ и более изготовляются трансформаторы тока каскадного типа. Наличие двух каскадов трансформации (двух магнитопроводов с обмотками) позволяет выполнить изоляцию обмоток каждой ступени не на полное напряжение, а на его половину. Рисунок 4 – Трансформатор тока типа ТФЗМ:
1 — маслорасширитель;
2 — переключатель первичной обмотки;
3 — ввод Л 4 — крышка;
5 — влагопоглотитель;
6 — ввод Л 7 — маслоуказатель;
8 — первичная обмотка;
9 — фарфоровая покрышка;
10 — магнитопровод с вторичной обмоткой;
11 — масло;
12 — коробка выводов вторичных обмоток;
13 — цоколь;
I — положение переключателя при последовательном соеди-нении обмоток; II — положение переключателя при параллельном соединении обмоток. В установках 330 кВ и более применяются каскадные трансформаторы тока ТФРМ с рымовидной обмоткой, расположенной внутри фарфорового изолятора, заполненного трансформаторным маслом. В таких трансформаторах имеются четыре-пять вторичных обмоток на классы точности 0,2; 0,5 и Р.
Встроенные трансформаторы тока применяются в установках 35 кВ и более. В вводы высокого напряжения масляных выключателей и силовых трансформаторов встраиваются магнитопроводы со вторичными обмотками. Первичной обмоткой является токоведущий стержень ввода. При небольших первичных токах класс точности этих трансформаторов тока 3 или 10. При первичных токах 1000 — 2000 А возможна работа в классе точности 0,5. Вторичные обмотки встроенных трансформаторов тока имеют отпайки, позволяющие регулировать коэффициент трансформации в соответствии с первичным током. Для встраивания в масляные выключатели применяются трансформаторы тока серий ТВ, ТВС, ТВУ. Каждому типу масляного бакового выключателя соответствует определенный тип трансформатора тока, паспортные данные которых приводятся в каталогах выключателей и в справочниках. Для встраивания в силовые трансформаторы или автотрансформаторы применяются трансформаторы тока серии ТВТ.
Наряду с ТТ, включаемыми на фазные токи, широкое применение получили трансформаторы тока нулевой последовательности (ТТНП). У ТТНП магнитопровод охватывает три фазы силовой сети. Эти трансформаторы называют кабельными, поскольку часто их надевают на оболочку кабеля. Расшифровывается название ТТНП следующим образом. ТЗЛМ1 : ТЗ - трансформатор для защиты от замыканий на землю (земляной защиты); - Л - с литой изоляцией (эпоксидная смола); - М1- модель трансформатора; У3 - для умеренного климата с установкой внутри помещения.
Коэффициент трансформации ТЗЛМ равен 25, но следует учитывать, что он реагирует на сумму токов трех фаз. При симметричной трехфазной нагрузке сигнал на выходе вторичной обмотки отсутствует. Появляется сигнал только при появлении замыкания на землю в сети с изолированной нейтралью. В этом случае сумма токов трех фаз не равна нулю, а ток замыкания на землю циркулирует через емкости неповрежденных фаз.
Кроме рассмотренных типов трансформаторов тока выпускаются специальные конструкции для релейных защит: трансформаторы тока нулевой последовательности ТИП, ТНПШ, ТЗ, ТЗЛ; быстронасыщающиеся трансформаторы ТКБ; трансформаторы для поперечной дифференциальной защиты генераторов ТШЛО и др.
Чем выше напряжение, тем труднее изолировать первичную обмотку ВН от вторичной, измерительной обмотки трансформаторов. Каскадные измерительные трансформаторы на 500, 750 и 1150 кВ сложны в изготовлении и дороги, поэтому взамен их разработаны принципиально новые оптико-электронные трансформаторы (ОЭТ). В них измеряемый сигнал (ток, напряжение) преобразуется в световой поток, который изменяется по определенному закону и передается в приемное устройство, расположенное на заземленном элементе. Затем световой поток преобразуется в электрический сигнал, воспринимаемый измерительными приборами (рис. 5). Таким образом, передающее устройство, находящееся под высоким напряжением, и приемное устройство, соединенное с землей, связаны между собой только пучком света.
Световой поток передается внутри полого изолятора по трубе с зеркальными стенками или по диэлектрическим стержневым и волоконным световодам, которые изготовляются из специального оптического стекла с изолирующей оболочкой. Передающее устройство ОЭТ может быть основано на различных принципах. В некоторых трансформаторах тока (ОЭТТФ) используется эффект Фарадея (см. рис. 5, б). В основании 10 на потенциале земли находятся источник света 8, два фотоприемника 9, включенных по дифференциальной схеме в цепь усилителя 11, к которому присоединяются измерительные приборы. В головке ВН 1 размещены две ячейки Фарадея и токопровод измеряемого тока 2. Ячейки Фарадея состоят из поляризаторов 3, оптически активного вещества 4 (кварц, тяжелое стекло) и анализаторов 5. Пучок поляризованного света, проходя в оптически активном веществе 4, меняет плоскость поляризации на угол, который зависит от напряженности магнитного поля, т.е. от измеряемого тока. Поворот плоскости поляризации за анализаторами 5 проявляется в виде изменения интенсивности светового потока, падающего на фотоприемник. Световые потоки передаются внутри изолирующей колонки 6 по световодам 7. Фотоприемники преобразуют световой сигнал в электрический, который усиливается в усилителе 11 и подается к измерительным приборам.
Рисунок 5.– Оптико-электронный трансформатор тока типа ОЭТТФ: а — структурная схема:
1 — первичный преобразователь;
2 — светодиод;
3 — оптическая система;
4 — световод;
5 — фоточувствительный прибор;
6 — усилитель;
7 — измерительный прибор; б — функциональная схема оптико-электронного трансформатора тока ОЭТТФ:
1 — головка ВН;
2 — токопровод измеряемого тока; 3 — поляризатор;
4 — кварц;
5 — анализатор;
6 — изолирующая колонка;
7 — световоды;
8 — источник света;
9 — фотоприемники;
10 — основание;
11 — усилитель Такие трансформаторы тока универсальны, они предназначены для измерения постоянного, переменного и импульсного тока в установках высокого и сверхвысокого напряжения. Измерительный импульс практически мгновенно передается к фотоприемникам.
Имеются конструкции трансформаторов тока, в которых передающее устройство состоит из модулятора и светодиода. Световой поток полупроводникового светодиода зависит от измеряемого тока и его фазы.
Оптико-электронный трансформатор тока с частотной модуляцией (ОЭТТЧ) на 750 кВ и 2000 А имеет четыре оптических канала — один для измерения и три для защиты. Каждый канал связан со своим первичным преобразователем. Канал измерения рассчитан на нормальную работу при токах до 1,2IномIном Оптико-электронные измерительные трансформаторы позволяют контролировать не только ток, но и мощность (полную, активную, реактивную) установки, сопротивление на ее зажимах, а также моменты перехода мгновенных значений тока и напряжения через нулевое значение.
Оптико-электронные трансформаторы целесообразно применять в установках 750 кВ и выше, а также для измерения больших токов (20 — 50 кА) при напряжении 10 — 24 кВ, импульсных токов и параметров переходных режимов.
Трансформатор напряжения предназначен для понижения высокого напряжения до стандартного значения 100 или 100/
Рисунок 1.– Схема включения трансформатора напряжения:
1 — первичная обмотка;
2 — магнитопровод;
3 — вторичная обмотка. Номинальный коэффициент трансформации определяется следующим выражением:
где U1номU2ном Рассеяние магнитного потока и потери в сердечнике приводят к погрешности измерения:
II. Трансформаторы напряженияТрансформаторы напряжения (ТН) устанавливаются на каждой секции распределительного устройства подстанции. Подключение к шинам секции осуществляется через предохранитель и разъединитель. Предохранитель с кварцевым заполнением обеспечивает защиту трансформаторов напряжения от токов к.з. за ТН на шинках 100 В и внутри ТН.
По принципу действия ТН ничем не отличаются от силовых трансформаторов, только специальной конструкцией обеспечивается большая точность в преобразовании первичного напряжения во вторичное. В последнее время трехфазный ТН выполняют в виде трехфазной группы из трех однофазных ТН, помещенных в один бак с трансформаторным маслом. В эксплуатации находится много пятистержневых ТН. Масло обеспечивает изоляцию токоведущих частей от корпуса и охлаждение обмоток за счет естественной циркуляции масла. Выпускаются также ТН с литой изоляцией.
В зависимости от номинальной погрешности различают классы точности 0,2; 0,5; 1; 3.
Погрешность зависит от конструкции магнитопровода, магнитной проницаемости стали и от coscp вторичной нагрузки. В конструкции трансформаторов напряжения предусматривается компенсация погрешности по напряжению путем некоторого уменьшения числа витков первичной обмотки, а также компенсация угловой погрешности за счет специальных компенсирующих обмоток.
Суммарное потребление обмоток измерительных приборов и реле, подключенных ко вторичной обмотке трансформатора напряжения, не должно превышать номинальную мощность трансформатора напряжения, так как в противном случае это приведет к увеличению погрешностей.
В зависимости от назначения могут применяться трансформаторы напряжения с различными схемами соединения обмоток (рис 2).
Рисунок 2 – Обмотки трансформаторов напряжения
Для измерения трех междуфазных напряжений можно использовать два однофазных двухобмоточных трансформатора НОМ, НОС, НОЛ, соединенных по схеме открытого треугольника (рис. 2, а), а также трехфазный двухобмоточный трансформатор НТМК, обмотки которого соединены в звезду (рис. 2, б).
Для измерения напряжения относительно земли могут применяться три однофазных трансформатора, соединенных по схеме Y По конструкции различают трехфазные и однофазные трансформаторы. Трехфазные трансформаторы напряжения применяются при напряжении до 18 кВ, однофазные — на любые напряжения. По типу изоляции трансформаторы могут быть сухими, масляными и с литой изоляцией.
Обмотки сухих трансформаторов выполняются проводом ПЭЛ, а изоляцией между обмотками служит электрокартон. Такие трансформаторы применяются в установках до 1000 В (НОС-0,5 — трансформатор напряжения однофазный, сухой, на 0,5 кВ).
Трансформаторы напряжения с масляной изоляцией применяются на напряжение 6—1150 кВ в закрытых и открытых распределительных устройствах. В этих трансформаторах обмотки и магнитопровод залиты маслом, которое служит для изоляции и охлаждения.
Рисунок 3 – Трансформаторы напряжения однофазные масляные:
а — типа НОМ-35;
б — типа ЗНОМ-35;
1 — ввод высокого напряжения;
2 — коробка вводов НН;
3 — бак.
Следует отличать однофазные двухобмоточные трансформаторы НОМ-6, НОМ-10, НОМ-15, НОМ-35 от однофазных трехобмоточных ЗНОМ-15, ЗНОМ-20, ЗНОМ-35.
Схема обмоток первых показана на рис. 3, а. Такие трансформаторы имеют два ввода ВН и два ввода НН, их можно соединить по схемам открытого треугольника, звезды, треугольника. У трансформаторов второго типа (рис. 3, б) один конец обмотки ВН заземлен, единственный ввод ВН расположен на крышке, а вводы НН — на боковой стенке бака. Обмотка ВН рассчитана на фазное напряжение, основная обмотка НН — на100/в.
Трансформаторы типов ЗНОМ-15, ЗНОМ-20, ЗНОМ-24 устанавливаются в комплектных шинопроводах мощных генераторов. Для уменьшения потерь от намагничивания их баки выполняются из немагнитной стали.
На рисунке 4 показана установка такого трансформатора в комплектном токопроводе. Рисунок 4. – Установка трансформатора напряжения ЗНОМ-20 в комплектном токопроводе:
1 — токопровод;
2 — экран;
3 — ножевой контакт;
4 — смотровой лючок;
5 — патрубок;
6 — крепежные болты. Трансформатор с помощью ножевого контакта 3, расположенного на вводе ВН, присоединяется к пружинящим контактам, закрепленным на токопроводе 7, закрытом экраном 2. К патрубку 5 со смотровыми люками 4 болтами 6 прикреплена крышка трансформатора. Таким образом, ввод ВН трансформатора находится в закрытом отростке экрана токопровода. Зажимы обмоток НН выведены на боковую стенку бака и закрываются отдельным кожухом.
Все шире применяются трансформаторы напряжения с литой изоляцией. Заземляемые трансформаторы напряжения серии 3HOJ1.06 имеют пять исполнений по номинальному напряжению: 6, 10, 15, 20 и 24 кВ. Магнитопровод в них ленточный, разрезной, С-образный, что позволило увеличить класс точности до 0,2. Такие трансформаторы имеют небольшую массу, могут устанавливаться в любом положении, пожаробезопасны. Трансформаторы 3HOJI.06 предназначены для установки в КРУ и комплектных токопроводах вместо масляных трансформаторов НТМИ и ЗНОМ, а трансформаторы серии НОЛ. 08 — для замены НОМ-6 и НОМ-10.
В установках 110 кВ и выше применяются трансформаторы напряжения каскадного т и п а НКФ. В этих трансформаторах обмотка ВН равномерно распределяется по нескольким магнитопроводам, благодаря чему облегчается ее изоляция. Трансформатор НКФ-110 (рис. 5) имеет двухстержневой магнитопровод, на каждом стержне которого расположена обмотка ВН, рассчитанная на Uф/2. Так как общая точка обмотки ВН соединена с магнитопроводом, то он по отношению к земле находится под потенциалом Uф/2. Обмотки ВН изолируются от магнитопровода также на Uф/2. Обмотки НН (основная и дополнительная) намотаны на нижнем стержне магнитопровода. Для равномерного распределения нагрузки по обмоткам ВН служит обмотка связи П. Такой блок, состоящий из магнитопровода и обмоток, помещается в фарфоровую рубашку и заливается маслом.
Рисунок 5 – Трансформатор напряжения НКФ-110:
а — схема;
б — конструкция:
1 — ввод высокого напряжения;
2 — маслорасши-ритель;
3 — фарфоровая рубашка;
4 — основание;
5 — коробка вводов НН. Чем больше каскадов обмотки, тем больше их активное и реактивное сопротивления, возрастают погрешности, и поэтому трансформаторы НКФ-330, НКФ-500 выпускаются только в классах точности 1 и 3. Кроме того, чем выше напряжение, тем сложнее конструкция трансформаторов напряжения, поэтому в установках 500 кВ и выше применяются трансформаторные устройства с емкостным отбором мощности, присоединенные к конденсаторам высокочастотной связи С1 с помощью конденсатора отбора мощности С2 (рис. 6, а).
Напряжение, снимаемое с С2 (10—15 кВ), подается на трансформатор TV, имеющий две вторичные обмотки, которые соединяются по такой же схеме, как и у трансформаторов НКФ или ЗНОМ. Для увеличения точности работы в цепь его первичной обмотки включен дроссель L, с помощью которого контур отбора напряжения настраивается в резонанс с конденсатором С2. Дроссель Lи трансформатор TVвстраиваются в общий бак и заливаются маслом. Заградитель ЗВ не пропускает токи высокой частоты в трансформатор напряжения. Фильтр присоединения Z предназначен для подключения высокочастотных постов защиты. Такое устройство получило название емкостного трансформатора напряжения НДЕ. На рисунке 6, б показана установка НДЕ-500-72. При надлежащем выборе всех элементов и настройке схемы устройство НДЕ может быть выполнено на класс точности 0,5 и выше. Для установок 750 и 1150 кВ применяются трансформаторы НДЕ-750 и НДЕ-1150.
Рисунок 6. – Трансформатор напряжения НДЕ:
а — схема;
б — установка НДЕ-500-72:
1 — делитель напряжения;
2 — разъединитель;
3 — трансформатор напряжения и дроссель;
4 — заградитель высокочастотный;
5 — разрядник;
6 — привод.
Выбор трансформаторов напряжения
Выбор ТН осуществляется по допустимой нагрузке, чтобы обеспечить необходимый класс точности. Для этого необходимо знать сопротивление или потребление подключаемых приборов и выполнять условие
S где S Для ТН типа НТМИ-10-66 (трансформатор напряжения трехфазный масляный с обмоткой для контроля состояния изоляции) для класса точности 0,5 S Эта нагрузка ориентировочно может быть принята по табл. 1.
Таким образом, трансформаторы напряжения на подстанции 35/10 кВ устанавливаются на каждой секции 10 кВ. С помощью ТН выполняется :
1)измерение уровня фазного и линейного напряжения на шинах;;
2)сигнализация наличия замыкания на землю в сети 10 кВ;
3)определение фазы с поврежденной изоляцией;
4)проведение фазировки силовых трансформаторов;
5)питание зарядных устройств для запасения энергии с последующим разрядом на отключающие катушки выключателей;
6)подключение измерительных органов устройств автоматического включения резерва питания;
7) питание цепей напряжения устройств релейной защиты.
Таблица 1 - Мощности, потребляемые катушками напряжения приборов Тип измерительного прибора Scos Вольтметр электромагнитной системы 4,7 1 Катушка счетчика 2,5 0,4 Ваттметр 5,0 0,4 Фазометр 2,2 1 Реле напряжения 1,0 1
Вторичные цепи от трансформатора напряжения шлейфом заходят на все ячейки секции, образуя шинки цепей трансформатора напряжения. Защита вторичных цепей трансформаторов напряжения от к.з. осуществляется автоматическими выключателями.
Контрольные вопросы:
1.В чем отличие трансформатора тока от силового трансформатора по принципу действия?
2.Почему нельзя разрывать вторичную цепь ТТ?
3.Почему сердечник трансформатора шихтуют из трансформаторной стали?
4.Почему нельзя к ТТ подключать приборы, соединенные параллельно?
5.Как рассчитать энергию переданную потребителям по показаниям счетчиков активной энергии в сетях 380 В и 10 кВ?
6.Почему трансформаторы тока в сети 10 кВ устанавливают в двух фазах?
7.Как проверить коэффициент трансформации ТТ?
8.Как определяют загрузку линии на подстанции?
9.Расшифруйте марки трансформаторов тока Т-0,66-У3, ТК-20; ТШЛ-20; ТПОЛ-20; ТЗЛМ1.
10.Принцип работы ТТПН.
11.Принцип работы ОЭТТФ.
12.Как увеличить класс точности ТТ?
13.Для каких целей используют трансформаторы напряжения?
14.Для чего в бак трансформатора напряжения заливается масло?
15.Какое назначение имеют обмотки ТН?
16.Как подключается нагрузка к ТН?
17.Расшифруйте маркировку трансформаторов напряжения: НТМИ-10-66; НАМИ-10; НОМ-15; ЗНОМ-35; НОС-0,5.
18.Каким образом защищается трансформатор напряжения от КЗ в его обмотках?
Как ведёт себя ТН типа НТМИ при замыкании на землю?
20.Принцип работы установки НДЕ.
От чего зависит класс точности ТН? На какие классы точности выпускаются ТН?
Содержание отчета Название, цель, программа работы. 2. Записать и расшифровать паспортные данные ТТ.
Схема подключения ТТ на напряжение 0,4 и 10 кВ. Записать паспортные данные ТН. Изобразить схему подключения обмоток ТН. Нарисовать схему каскадного трансформатора напряжения. Нарисовать схему установки НДЕ.
| Образовательный портал
Как узнать результаты егэ
Стихи про летний лагерь
3агадки для детей |
| Образовательный портал
Как узнать результаты егэ
Стихи про летний лагерь
3агадки для детей |