Трансформатори струму та напруги

Размещено на http://www.allbest.ru/

Трансформатори струму та напруги

Трансформатор струму - це трансформатор, первинна обмотка якого підключена до джерела струму.

До трансформатора струму пред'являються високі вимоги по точності. Як правило, трансформатор струму виконують з двома і більше групами вторинних обмоток: одна використовується для підключення пристроїв захисту, інша, більш точна - для підключення засобів обліку і вимірювання (наприклад, електричних лічильників).

Класифікація трансформаторів току

Трансформатори струму класифікуються за різними ознаками: 1. За призначенням трансформатори струму можна розділити на вимірювальні, захисні, проміжні (для включення вимірювальних приладів в струмові ланцюги релейного захисту, для вирівнювання струмів в схемах диференціальних захистів і т.д.) і лабораторні (високої точності, а також з багатьма коефіцієнтами трансформації). 2. За родом установки розрізняють трансформатори струму: а) для зовнішньої установки (у відкритих розподільних пристроях), б) для закритої установки; в) вбудовані в електричні апарати та машини: вимикачі, трансформатори, генератори і т.д.; г) накладні - надіваються зверху на прохідний ізолятор (наприклад, на високовольтний ввід силового трансформатора); д) переносні (для контрольних вимірів і лабораторних випробувань). 3. По конструкції первинної обмотки трансформатори струму діляться на: а) багатовитковому (котушкові, з петлевий обмоткою і з восьмерочной обмоткою), б) одновитковая (стрижневі); в) шинні. 4. За способом установки трансформатори струму для закритої і зовнішньої установки розділяються на: а) прохідні, б) опорні. 5. По виконанню ізоляції трансформатори струму можна розбити на групи: а) з сухою ізоляцією (фарфор, Бакеліт, лита епоксидна ізоляція і т.д.), б) з паперово-масляною ізоляцією і з конденсаторної паперово-масляною ізоляцією; в) газонаповнені (елегаз); г) з заливкою компаундом. 6. За кількістю ступенів трансформації є трансформатори струму: а) одноступінчаті; б) двоступінчасті (каскадні). 7. За робочій напрузі розрізняють трансформатори: а) на номінальну напругу понад 1000 В; б) на номінальну напругу до 1000 В.

Трансформатор напруги - це трансформатор, що живиться від джерела напруги. Типове застосування - перетворення і гальванічна розв'язка високої напруги в низьке в вимірювальних ланцюгах. Застосування трансформатора напруги дозволяє ізолювати логічні ланцюги захисту і ланцюга вимірювання від ланцюга високої напруги.

Заземлюючі трансформатори напруги - це однофазний трансформатор напруги, один кінець первинної обмотки якого повинен бути наглухо заземлений, або трифазний трансформатор напруги, нейтраль первинної обмотки якого повинна бути наглухо заземлена.

Незаземленний трансформатор напруги - це трансформатор напруги, у якого всі частини первинної обмотки, включаючи затискачі, ізольовані від землі до рівня, відповідного класу напруги.

Каскадний трансформатор напруги - це трансформатор напруги, первинна обмотка якого розділена на кілька послідовно з'єднаних секцій, передача потужності від яких до вторинних обмоток здійснюється за допомогою єднальних і вирівнюючих обмоток.

Ємнісний трансформатор напруги - трансформатор напруги, що містить ємнісний дільник.

Двохобмотувальний трансформатор - це трансформатор напруги, який має одну вторинну обмотку напруги.

Триобмотковий трансформатор напруги - це трансформатор напруги, що має дві вторинні обмотки: основну та додаткову.

Навантаження вторинних обмоток вимірювальних трансформаторів, до яких приєднуються лічильники, не повинна перевищувати номінальних значень. Перетин і довжина проводів і кабелів в ланцюгах напруги розрахункових лічильників повинні вибиратися такими, щоб втрати напруги в цих ланцюгах становили не більше 0,25% номінальної напруги при живленні від трансформаторів напруги класу точності 0,5 і не більше 0,5% при живленні від трансформаторів напруги класу точності 1,0. Для забезпечення цієї вимоги допускається застосування окремих кабелів від трансформаторів напруги до лічильників. Втрати напруги від трансформаторів напруги до лічильників технічного обліку повинні складати не більше 1,5% номінальної напруги.

Обслуговування трансформаторів току

Призначення трансформаторів струму.

Трансформатори струму застосовують у схемах вимірювань та обліку електричної енергії. Трансформатори струму є також елементами пристроїв релейного захисту та автоматики. Через трансформатори струму релейні схеми отримують інформацію про стан електричних ланцюгів високої напруги.

Схеми з'єднань трансформаторів струму:

Схеми з'єднань трансформаторів струму. а - зіркою, б - трикутником, в - неповної зіркою, г - на різницю струмів двох фаз, д - на суму струмів трьох фаз

За допомогою трансформаторів струму первинний струм зменшують до значень, найбільш зручних для живлення вимірювальних приладів і реле. Зазвичай вторинні струми трансформаторів струму не перевищують 1 або 5 А.

Первинні обмотки трансформаторів струму включають у розтин електричного кола, а вторинні замикають на навантаження (прилади, реле). Розмикання вторинної обмотки трансформатора струму може призвести до аварійного режиму, при якому різко зростає магнітний потік в сердечнику і ЕРС на розімкнутих кінцях. При цьому максимальне значення ЕРС може досягти декількох кіловольт. При магнітному насиченні збільшуються активні втрати в магнітопроводі, що приводить його до нагріву і обгоранні ізоляції обмоток. Невикористані в експлуатації вторинні обмотки трансформаторів струму закорочувати за допомогою спеціальних затискачів. Первинні обмотки трансформаторів струму ізолюють від вторинних на повне робоче напруга. Однак на випадок пошкодження ізоляції вживаються заходи, що забезпечують безпеку робіт у вторинних колах. Для цього один з кінців вторинної обмотки трансформаторів струму заземлюють.

Конструкція трансформаторів току:

По своїй конструкції трансформатори струму випускають:

1. Трансформатори струму для зовнішньої установки.

2. Трансформатори струму внутрішньої установки.

3. Трансформатори струму вбудовані в прохідні вводи силових трансформаторів і бакових масляних вимикачів.

4. Накладні трансформатори струму, що надіваються зверху на вводи силових трансформаторів. У вбудованих і накладних трансформаторів струму первинною обмоткою служить струмоведучий стрижень введення. В залежності від виду установки і робочого класу напруги, первинна обмотка трансформатора струму виконує: 1. Трансформатори струму з литою епоксидною ізоляцією (серії ТПЛ, ТПОЛ, ТШЛ).2. Трансформатори струму з паперово-масляною ізоляцією у фарфоровому корпусі (серії ТФН, ТРН).Експлуатація трансформаторів струму. Технічне обслуговування трансформаторів струму полягає у нагляді за ними і виявленні видимих несправностей. При цьому контролюють навантаження первинної ланцюга і встановлюють, чи немає перевантаження. Перевантаження трансформаторів струму по струму допускається до 20%. Дуже важливо стежити за нагріванням і станом контактів, через які проходить первинний струм. У разі нагрівання контактних шпильок у маслонаповнених трансформаторів струму і попадання на них масла, воно може спалахнути і призвести до пожежі. При огляді звертають увагу на відсутність зовнішніх ознак пошкоджень (обгорання контактів, тріщин в порцеляні), так як трансформатори струму схильні термічним і динамічних впливів при проходженні через них наскрізних струмів короткого замикання. Важливе значення має стан зовнішньої ізоляції трансформаторів струму. 50% випадків пошкоджень трансформаторів струму з литою ізоляцією відбувається в результаті перекриттів по забрудненій і зволоженій поверхні ізоляторів. У маслонаповнених трансформаторів струму перевіряють рівень масла по мастиловказівника, відсутність патьоків масла, колір силікагелю в повітряноосушую (блакитний колір - силікагель придатний, червоний - зіпсований). При виявленні дефектів струмоведучих частин і ізоляції трансформатор струму повинен виводитись в ремонт.

Обслуговування трансформаторів напруги та їх вторинних ланцюгів

Загальні відомості. Трансформатори напруги служать для перетворення високої напруги в низьке стандартних значень (100, 100 / v 3, 100/3 В), використовуване для живлення вимірювальних приладів і різних реле управління, захисту та автоматики. Вони, так само як і трансформатори струму, ізолюють (відокремлюють) вимірювальні прилади і реле від високої напруги, забезпечуючи безпеку їх обслуговування. За принципом пристрою, схемою включення і особливостям роботи електромагнітні трансформатори напруги мало, чим відрізняються від силових трансформаторів. Однак у порівнянні з останніми потужність їх не перевищує десятків або сотень вольт-ампер. При малій потужності режим роботи трансформаторів напруги наближається до режиму холостого ходу. Розмикання вторинної обмотки трансформатора напруги не призводить до небезпечних наслідків. На напрузі до 35 кВ трансформатори напруги, як правило, включаються через запобіжники для того, щоб при пошкодженні трансформатора напруги він не став причиною розвитку аварії. На напрузі 110 кВ і вище запобіжники не встановлюються, так як згідно з наявними даними пошкодження таких трансформаторів напруги відбуваються рідко. Включення і відключення трансформаторів напруги виробляються роз'єднувачами. Для захисту трансформатора напруги від струму короткого замикання у вторинних ланцюгах встановлюють знімні трубчасті запобіжники або автоматичні вимикачі максимального струму. Запобіжники встановлюють у тому випадку, якщо трансформатор напруги не живить швидкодіючих захистів, так як ці захисту можуть хибно подіяти при недостатньо швидкому перегорання плавкою вставки. Встановлення ж автоматичних вимикачів забезпечує ефективне спрацьовування спеціальних блокувань, які виводять з дії окремі види захистів при обриві ланцюгів напруги. Для безпечного обслуговування вторинних ланцюгів в разі пробою ізоляції і попадання високої напруги на вторинну обмотку один з затискачів вторинної обмотки або нульова точка приєднується до заземлення. У схемах з'єднання вторинних обмоток в зірку чаші заземляється не нульова точка, а початок обмотки фази b. Це пояснюється прагненням скоротити на 1/3 кількість перемикаючих контактів у вторинних колах, так як заземлена фаза може подаватися на реле крім рубильників та допоміжних контактів роз'єднувачів. При використанні трансформаторів напруги для живлення оперативних ланцюгів змінного струму допускається заземлення нульової точки вторинних обмоток через пробивний запобіжник, що викликається необхідністю підвищення рівня ізоляції оперативних ланцюгів. На час виконання робіт безпосередньо на трансформаторі напруги і його ошиновці правилами безпеки наказується створення видимого розриву не тільки з боку ВН, але також і з боку вторинних ланцюгів, щоб уникнути появи напруги на первинній обмотці за рахунок зворотної трансформації напруги від вторинних ланцюгів, які живляться від іншого трансформатора напруги. Для цього у вторинних ланцюгах трансформатора напруги встановлюються рубильники або використовуються знімні запобіжники. Відключення автоматичних вимикачів, а також розрив вторинних ланцюгів допоміжними контактами роз'єднувачів не забезпечують видимого розриву ланцюга і тому вважаються недостатніми.

Особливості конструкції. На підстанціях знаходять застосування як однофазні, так і трифазні двох-і трьохобмоточні трансформатори напруги. Це головним чином масляні трансформатори напруги, магнітопроводи й обмотки яких занурені в масло. Масляне заповнення бака або фарфорового корпуса охороняє від зволоження та ізолює обмотки від заземлених конструкцій. Воно відіграє також роль охолоджуючого середовища. У закритих розподільних пристроях до 35 кВ успішно використовуються трансформатори напруги з литою епоксидною ізоляцією. Вони володіють рядом істотних переваг в порівнянні з маслонаповненими при установці в комплектних розподільних пристроях. На підстанціях 110-500 кВ застосовуються каскадні трансформатори напруги серії НКФ. У каскадному трансформаторі напруги обмотка ВН ділиться на частини, які розміщуються на різних стрижнях одного або декількох магнітопроводів, що полегшує її ізоляцію. Так, у трансформатора напруги типу НКФ-110 обмотка ВН розділена на дві частини (щабля), кожна з яких розміщується на протилежних стрижнях двухстержневого магнітопровода. Магнітопровід з'єднаний з серединою обмотки ВН і знаходиться по відношенню до землі під потенціалом U ф / 2, завдяки чому обмотка ВН ізолюється від магнітопроводу тільки на U ф / 2, що істотно зменшує розміри і масу трансформатора. Ступеневу виконання ускладнює конструкцію трансформатора. З'являється необхідність у додаткових обмотках. Каскадні трансформатори напруги на 220 кВ і вище мають два і більше магнітопровода. Число магнітопроводів зазвичай вдвічі менше числа ступенів каскаду. Для передачі потужності з обмоток одного магнітопровода на обмотки іншого служать сполучні обмотки Р. Вторинні обмотки у трансформаторів напруги серії НКФ розташовуються поблизу заземлюється кінця X обмотки ВН, що має найменший потенціал щодо землі.

Обслуговування трансформаторів напруги та їх вторинних ланцюгів оперативним персоналом полягає у нагляді за роботою самих трансформаторів напруги та контролі за справністю ланцюгів вторинної напруги. Нагляд за роботою проводиться під час оглядів устаткування, при цьому звертають увагу на загальний стан трансформаторів напруги: наявність в них масла, відсутність течі і стан гумових прокладок, відсутність розрядів і тріска всередині трансформаторів напруги, відсутність слідів перекриттів на поверхні ізоляторів і фарфорових покришок, ступінь забрудненості ізоляторів, відсутність тріщин і сколів ізоляції, а також стан арміровочная швів. При виявленні тріщин у порцеляні трансформатор напруги повинен бути відключений і підданий докладного огляду та випробуванню. Трансформатори напруги 6-35 кВ з невеликим обсягом масла не мають розширювачів і мастиловказівника. Масло в них не доливають до кришки на 20-30 мм. І це простір над поверхнею масла виконує роль розширювача. Виявлення слідів витікання масла з таких трансформаторів напруги вимагає термінового виведення їх з роботи, перевірки рівня масла і усунення течі. При оглядах перевіряють стан ущільнень дверей шаф вторинних з'єднань і відсутність щілин, через які може проникнути сніг, пил і волога; оглядають рубильники, запобіжники і автоматичні вимикачі, а також ряди затискачів. В експлуатації необхідно стежити за тим, щоб плавкі вставки запобіжників були правильно вибрані. Надійність дії запобіжників забезпечується в тому випадку, якщо номінальний струм плавкої вставки менше в 3-4 рази струму КЗ в найбільш віддаленій від трансформатора напруги точці вторинних ланцюгів. Струм КЗ повинен вимірюватися при включенні трансформатора напруги в роботу або визначатися розрахунком. Набір запобіжників на відповідні струми повинен завжди зберігатися в шафах вторинних сполук. На щитах керування і релейних щитах необхідно систематично контролювати наявність напруги від трансформатора напруги по вольтметрам і сигнальним пристроям (табло, сигнальні лампи, дзвінок). У нормальному режимі роботи реле захисту і автоматики повинні отримувати живлення від трансформатора напруги тієї системи шин, на яку включена дана електричний ланцюг. При оперативних перемиканнях необхідно дотримуватися встановленої послідовності операцій не тільки з апаратами високої напруги, але і з вторинними ланцюгами напруги, щоб не позбавити напруги пристрої захисту та автоматики. У разі зникнення вторинної напруги внаслідок перегоряння запобіжників ПН їх слід замінити, а відключити автоматичні вимикачі включити, причому першими повинні відновлюватися ланцюга основної обмотки, а потім додаткової. Якщо ці операції виявляться неуспішними, повинні вживатися заходи до якнайшвидшому відновленню харчування захистів і автоматики від іншого трансформатора напруги згідно з вказівками місцевої інструкції. До заміні перегорілих запобіжників ВН приступають після виконання необхідних у цьому випадку операцій з пристроями тих захистів, які можуть спрацювати на відключення електричного кола. Без з'ясування та усунення причини перегоряння запобіжників ВН установка нових запобіжників не рекомендується.

трансформатор струм запобіжник обслуговування

Размещено на Allbest.ru