Meranie účelov a schém zapojenia transformátorov. Transformátor na meranie napätia

Meracie transformátory napätia.

a) všeobecné informácie a schémy pripojenia

Napäťový transformátor je určený na zníženie vysokého napätia na štandardnú hodnotu 100 alebo 100 / Ö3 V a na oddelenie meracích obvodov a ochrany relé od primárnych obvodov vysokého napätia. Pripojovací obvod jednofázového napäťového transformátora je znázornený na obr. 1; primárne vinutie je napojené na sieťové napätie U1 a na sekundárne vinutie (napätie U2) sú zapojené paralelne s cievkou meradla a relé. Pre bezpečnosť prevádzky je jeden sekundárny výstup uzemňovaný. TN, na rozdiel od prúdového transformátora, pracuje v režime blízko XX, odvtedy odpor paralelných cievok zariadení a relé je veľký a ich spotrebovaný prúd nie je veľký.

Obr.1 Pripojenie napäťového transformátora:

1 - primárne vinutie;

2- magnetické jadro;

3- sekundárne vinutie;  Menovitý pomer transformácie je určený nasledujúcim výrazom:

kde U1nom, U2nom - nominálne primárne a sekundárne napätie.

Rozptyl magnetického toku a straty jadra vedú k chybám merania

, 100

Rovnako ako pri prúdových transformátoroch, sekundárny vektor napätia sa posúva vzhľadom k primárnemu napäťovému vektoru, ktorý nie je presne pod uhlom 1800. To určuje uhlové chyby.

V závislosti od nominálnej chyby sa rozlišujú triedy presnosti 0,2; 0,5; 1; 3.

Chyba závisí od konštrukcie magnetického obvodu, magnetickej permeability ocele a sekundárneho zaťaženia cos. Konštrukcia napäťových transformátorov poskytuje kompenzáciu chýb napätia znížením počtu závitov primárneho vinutia, ako aj kompenzáciu úhlovej chyby spôsobenej špeciálnymi kompenzačnými vinutiami.

Celková spotreba vinutia meracích prístrojov a relé,

pripojený k sekundárnemu vinutiu TN, by nemal prekročiť menovitý výkon TN, pretože inak povedie k nárastu chýb.

V závislosti od miesta určenia je možné TNs aplikovať pomocou rôznych schém zapojenia. Na meranie troch medzifázových napätí môžete použiť dvojfázové dvojfázové transformátory NOM, NOS, NOL pripojené v otvorenom trojuholníku (obrázok 2, a), ako aj trojfázový dvojväzný transformátor NTMK, ktorého vinutia sú spojené hviezdou (obrázok 2, b). Na meranie napätia vo vzťahu k zemi sa môžu použiť tri jednofázové transformátory pripojené podľa schémy Y0 / Y0 alebo trojfázový NTMI transformátor s tromi fázami (obrázok 2c). V druhom prípade sa na pripojenie meracích prístrojov používa vinutie pripojené do hviezdy a na vinutí pripojené v otvorenom trojuholníku je pripojené ochranné relé proti poruchám zeme. Rovnakým spôsobom sú trifázové trojfázové transformátory ZNOM a NKF kaskádové transformátory spojené s trojfázovou skupinou.

Obr. 2. Schémy pripojenia vinutia transformátora napätia.

b) Konštrukcia napäťových transformátorov

Podľa návrhu existujú trojfázové a jednofázové transformátory. Trojfázové napäťové transformátory sa používajú pri napätí do 18 kV, jednofázové - pre akékoľvek napätie. Podľa druhu izolácie môžu byť transformátory suché, olejové a odlievané.

Vinutia suchých transformátorov sú vyrobené z drôtu PEL a izolácia medzi vinutím je elektrický mykací. Takéto transformátory sa používajú v zariadeniach do 1000 V (NOS-0,5, jednofázový, suchý, 0,5 kV napäťový transformátor).

Olejové izolované napäťové transformátory sa používajú na napätie 6-1150 kV uzavretých a otvorených rozvádzačov. V týchto transformátoroch sú vinutia a magnetické jadro plnené olejom, ktorý sa používa na izoláciu a chladenie. Je potrebné odlíšiť jednofázové dvojväzné transformátory NOM-6, NOM-10, NOM-15, NOM-35 od jednofázového trojvinutia ZNOM-15, ZNOM-20 a ZNOM-35.

Schéma vinutí prvej je znázornená na obrázku 3, a. Také transformátory majú dva vstupy HV a dva vstupy NN, môžu byť spojené podľa schém trojuholníka, hviezdy a trojuholníka. V transformátoroch druhého typu (obrázok 3b) je jeden koniec vysokonapäťového vinutia uzemnený, jediný vysokonapäťový vstup je umiestnený na kryte a vstupy nízkeho napätia sú umiestnené na bočnej stene. Vysokonapäťové vinutie je určené na fázové napätie, hlavné nízkonapäťové vinutie je 100 / Ö3 V, prídavné vinutie je 100/3 V. Takéto transformátory sa nazývajú uzemnené a sú zapojené podľa obvodu znázorneného na obr. 2, c.

Obrázok 3. Jednofázové transformátory napätia oleja: a- NOM-35; b-ZNOM-35; 1 vstup HV; 2- vstupné pole LV; 3 - nádrž.

Obr. 4. Inštalácia napäťového transformátora ZNOM-20 v kompletných vodičoch.

Transformátory typov ZNOM-15, ZNOM-20, ZNOM-24 sú inštalované v kompletných prípojniciach výkonných generátorov. Na zníženie strát z magnetizácie sú ich nádrže vyrobené z nemagnetickej ocele.

Obrázok 3 znázorňuje inštaláciu takého transformátora v kompletných vodičoch. Transformátor s pomocou nožového kontaktu 3, umiestnený na vstupe VN, je pripojený k pružinovým kontaktom, pripevneným na vodiči 1, uzatvorenom sito 2. Kryt transformátora je pripevnený k odbočujúcej rúrke 5 s kontrolnými poklopmi 4 so skrutkami 6. Vstupný transformátor HV sa teda nachádza v uzavretom procese obrazovky vodiča. Niťové svorky NN sú vedené von na bočnú stenu nádrže a sú uzavreté samostatným krytom.

Trojfázové olejové transformátory typu NTMI majú päťžilový magnetický vodič a tri vinutia pripojené podľa schémy znázornenej na obrázku 2, c. Takéto transformátory sú navrhnuté na pripojenie zariadení na reguláciu izolácie.

Napäťové transformátory s odlievanou izoláciou sa čoraz viac používajú. Konektory s uzemneným napätím ZNOL-06 majú päť verzií menovitého napätia: 6, 10,15, 20 a 24 kV. Magnetický obvod v ňom je páska, rozdelená do tvaru C, ktorá umožnila zvýšenie triedy presnosti na 0,2. Takéto transformátory majú malú hmotnosť, môžu byť inštalované v akejkoľvek polohe, protipožiarne. Transformátory ZNOL-06 sú určené namiesto olejových transformátorov NTMI a ZNOM na inštaláciu do rozvádzačov a kompletných elektrických vodičov a na výmenu NOM-6 a NOM-10 sa používajú transformátory radu NOL.08.

  Na obr. 5. Jednofázový dvojväzný transformátor je zobrazený s neuzemňovanými vodičmi typu NOL.08-6 pri 6 kV. Transformátor je odliatok, v ktorom sú vložené vinutia a magnetické jadro. Výstupy primárneho vinutia A, X sú závery sekundárneho vinutia. Obr. 5. Napäťový transformátor na prednom konci transformátora NOL.08-6.

a pokryté viečkom.

Pri inštaláciách s výkonom 110 kV a viac sa používajú napäťové transformátory kaskádového typu NKF. V týchto transformátoroch je vinutie VN rovnomerne rozložené na niekoľkých magnetických obvodoch, čo uľahčuje jeho izoláciu. Transformátor NKF-110 (obr. 6) má dvojjadrové magnetické jadro, na každom tyči, z ktorého je vysokonapäťové vinutie, vypočítané pre UF / 2.

pretože spoločný bod vinutia VN je pripojený k magnetickému obvodu, potom je pod potenciálom Uf / 2 vzhľadom na zem. Vinutia VN sú izolované z magnetického obvodu aj na U / 2. Navíjacie LV (hlavné a prídavné) sú navinuté na spodnom jadre magnetického obvodu. Na rovnomernú distribúciu zaťaženia cez vysokonapäťové vinutie slúži prípojka P. Takáto jednotka pozostávajúca z magnetického jadra a vinutí je umiestnená v porcelánovej košeli a naplnená olejom. Napäťové transformátory (TV) pre 220 kV pozostávajú z dvoch blokov nainštalovaných jeden nad druhým, t. J. Majú dve magnetické jadrá a štyri stupne vysokonapäťového kaskádového vinutia s izoláciou na UF / 4. Napäťové transformátory NKF-330 a NKF-500 majú štyri bloky, t.j. 6 a 8 stupňov navíjania HV. Čím viac vinutia sú, tým viac sú aktívne a reaktívne, tým väčšia je chyba, a preto sú transformátory NKF 330 a NKF-500 vyrábané len v triedach presnosti 1 a 3. Okrem toho, čím je napätie vyššie, tým je komplikovanejšia konštrukcia napäťových transformátorov v zariadeniach s výkonom 500 kV a vyššie sa používajú transformátorové zariadenia s kapacitným odberovým výkonom, pripojené k vysokofrekvenčným spojovacím kondenzátorom C1 pomocou pomocného kondenzátora C2 (obrázok 6). Napätie od C2 (10-15 kV) sa dodáva do televízneho transformátora, ktorý má dve sekundárne vinutia, ktoré sú pripojené rovnakým spôsobom ako transformátory NKF alebo ZNOM. Pre zvýšenie presnosti práce je pripojená tlmivka L k obvodu primárneho vinutia, s ktorou je slučka výberu napätia naladená na rezonanciu s kondenzátorom C2. Sýtič L a TV transformátor sú zabudované do bežnej nádrže a naplnené olejom. Bariéra ZV neprechádza vysokofrekvenčné prúdy do transformátora napätia. Pripojovací filter Z je určený na pripojenie vysokofrekvenčných ochranných stĺpikov. Takéto zariadenie sa nazýva kapacitný napäťový transformátor NDE. Obrázok 6b zobrazuje inštaláciu NDE-500-72.

Koncepcia meracieho transformátora napätia

Na meranie striedavého napätia vo vysokonapäťových sieťach je pred-redukovaná na požadovanú úroveň (zvyčajne do 100V) pomocou transformátora napätia.

Pripojovací obvod transformátora meracieho napätia

Voltmetre, wattmetre a automatické riadiace zariadenia sú pripojené k sekundárnemu vinutiu transformátora meracieho napätia. Odpor zaťaženia sekundárneho vinutia transformátora napätia musí byť menší ako určitá normalizovaná hodnota. Samotný transformátor meracieho napätia musí byť navrhnutý tak, aby sa jeho sekundárne znížené napätie zmenilo čo najmenšie, keď sa zaťaženie mení z voľnobehu na nominálnu hodnotu.

Klasifikácia meracích transformátorov

Transformátory meracieho napätia sú rozdelené počtom fáz na jednofázové a trojfázové;

Podľa počtu vinutia sú transformátory na meranie napätia rozdelené na dvojvinutie a trojvinutie;

Podľa spôsobu chladenia - mastné a suché;

Podľa typu inštalácie - pre vonkajšiu a vnútornú inštaláciu.

Jednofázové transformátory meracieho napätia 6-10 kV pre vnútornú inštaláciu sú vyrábané hlavne s odlievanou izoláciou. Vinutia alebo celá aktívna časť týchto transformátorov meracieho napätia sú naplnené epoxidovou živicou. Sú spoľahlivejšie v prevádzke, prakticky nevyžadujú údržbu, majú menšiu hmotnosť a veľkosť.

Transformátory meracieho napätia 6-10 kV a vyššie pre vonkajšie inštalácie sa vyrábajú s olejovou náplňou. Ich aktívna časť je umiestnená v kovovej nádrži alebo v porcelánovom kufríku naplnenom transformátorovým olejom.

Transformátory meracieho napätia sa vyznačujú malým výkonom a vysokým pomerom transformácie; sú vyrobené len ako znižovanie s triedami presnosti 0,2; 0,5; 1 a 3, ktoré udávajú maximálnu povolenú chybu v percentách, ktorú transformátor prispieva k nominálnej hodnote transformačného pomeru.

Transformátory meracieho napätia sú vyrábané s menovitým napätím vysokonapäťových vinutí zodpovedajúcim štandardným napätím elektrických sietí: 0,38; 0,66; 3; 6; 10; 20; 35; 110 kV atď. A menovité napätie spodných vinutí je: 100; 100 / √3 alebo 100/3 V. Schémy zapojenia vinutí napäťových transformátorov sú definované normou a musia zodpovedať skupine s nulovým pripojením.

Prístroj na meranie napäťového transformátora

Zariadenie transformátora meracieho napätia je podobné zariadeniu s nízkonapäťovým výkonovým transformátorom. Primárne vinutie transformátora meracieho napätia s veľkým počtom závitov je zahrnuté v sieti, ktorého napätie sa meria alebo reguluje.

Sekundárne vinutie s menším počtom závitov zatvára zariadenie s vysokým odporom. Takým zariadením môže byť voltmetr, paralelné navíjanie wattmetra, merač alebo iné meracie zariadenie alebo relé. Vo vzťahu k meraciemu prístroju sa sekundárne napätie musí zhodovať vo fáze primárneho napätia, ktoré sa dosiahne vhodným pripojením sekundárneho vinutia transformátora meracieho napätia k prístroju. Toto je potrebné pri meraní výkonu a energie.

Odpor voltmetrov, paralelných vinutí wattmetrov, meračov a iných meracích zariadení a relé je pomerne vysoký (tisíce ohmov). Preto je prúd v sekundárnom obvode transformátora meracieho napätia veľmi malý a jeho prevádzkový režim je blízko voľnobehu výkonového transformátora.

Pretože pri nízkych prúdoch vinutia transformátora sú poklesy napätia v odporoch týchto vinutí tiež malé, napätia na svorkách primárneho a sekundárneho vinutí sú takmer rovnaké ako e. d. s a pomer týchto napätí sa rovná pomeru transformácie.

Štruktúra symbolu transformátorov meracieho napätia.

Označenia typov suchých transformátorov a transformátorov na meranie napätia pozostávajú z písmen a čísel:
   napríklad NOSE 0,5; HOAV 35-66; ZNOM-35-65; NTMI-10; NKF-110-58

• H - napätie
• O - jednofázové,
• T - trojfázové,
• M - olej,
• K - kaskádové alebo kompenzačné vinutie,
• 3 - s uzemneným vstupom vyšším napätím,
• A - s navíjaním na kontrolu izolácie,
• F - v prípade porcelánu;
• prvé číslo za písmenami označuje napätie, druhé - rok vývoja.

Na platniach frakcie transformátora uveďte:

• v čitateľovi - typický výkon, kVA;
• menovateľ - napätie, kV.

Práca na kurze

Meranie transformátorov prúdu a napätia

úvod

Meranie prúdových transformátorov

Testovacie prúdové transformátory

2 Zmena tvaru transformátora sekundárneho prúdu s narastajúcim zaťažením

6 Riadenie sekundárnych obvodov prúdových transformátorov

Poradie súčasného transformátora

Transformátory na meranie napätia

Test napäťového transformátora

2 Sledovanie stavu izolácie napäťových transformátorov

Poradie transformátora napätia

Bibliografický zoznam

ÚVOD

V energetických systémoch a podnikoch je potrebné neustále monitorovanie prevádzkových režimov elektrických zariadení. Takáto kontrola sa uskutočňuje s cieľom zohľadniť elektrickú energiu, zachovať spôsoby prevádzky elektrární a sietí a chrániť elektrické zariadenia v prípade nehôd. Na tento účel sú namontované meracie transformátory prúdu a napätia.

1. MERANIE BEŽNÝCH TRANSFORMÁTOROV

1 Účel a režim prevádzky prúdového transformátora

Merací prúdový transformátor je zariadenie určené na pripojenie súčasných meracích prístrojov, ochranných zariadení relé a automatizácie.

V elektrických inštaláciách prúdové transformátory vykonávajú tri funkcie:

) Konverzia AC na štandardné hodnoty 5 A alebo 1 A;

a) izoláciu sekundárnych prúdových obvodov od vysokého napätia primárneho okruhu;

) ochrana sekundárnych zariadení a personálu pred vysokým napätím.

Druhotné prúdové obvody prúdových transformátorov sú uzemnené v jednom bode. Toto zabraňuje vzniku vysokého napätia v sekundárnych obvodoch, ak je poškodená izolácia.

Prúdový transformátor sa skladá z primárneho vinutia 1 a sekundárneho vinutia 2, ktoré sú umiestnené na magnetickom jadre 3 (obrázok 1.1, a). Označenia prúdových transformátorov sú znázornené na obrázku 1.1, b a tabuľke. 1.1.

Tabuľka 1.1 Označenie svoriek vinutia transformátora prúdu

Primárne vinutie prúdového transformátora je postupne pripojené k napájaciemu obvodu. Ampermetry, aktuálne vinutia varmeterov, wattmetre, počítadlá aktívnej a jalovej energie, prúdové obvody reléovej ochrany a automatizácie sú zapojené do série do sekundárneho vinutia.

Prúdový transformátor je prúdový zdroj, preto je sekundárne vinutie vykonané s veľkým vnútorným odporom. Odporové zariadenia pripojené k sekundárnemu vinutiu transformátora prúdu by mali byť malé. Ak je odpor pripojených zariadení väčší než prípustná hodnota, výrazne to ovplyvní veľkosť sekundárneho prúdu. Prúdový transformátor nebude pracovať v špecifikovanej triede presnosti.

Pozrite sa na prevádzkový režim prúdového transformátora. Prúd I1 prúdiaci cez primárne vinutie vytvára v jadre magnetický tok F1. Elektromotorická sila (EMF) indukovaná v sekundárnom vinutie vzájomnej indukcie spôsobuje prúd I2, ktorý vytvára svoj vlastný magnetický tok F2 nasmerovaný proti smeru toku F1. Veľkosť odporu sekundárneho zaťaženia je malá, takže energetická strata v sekundárnom zaťažení je nevýznamná. V dôsledku toho je tok F2 o niečo menší ako tok F1 a výsledný magnetický tok

F0 = F1 - F2 (1.1)

je len niekoľko percent magnetického toku F1. Pre takýto magnetický tok nevyžaduje veľký magnetický vodič. Okrem toho má prúdový transformátor v tomto prípade malý indukčný odpor, to znamená, že neovplyvňuje množstvo prúdu prúdiaceho v napájacom obvode.

Pri otvorení sekundárneho vinutia zmizne prúd I2 a následne tok Φ2 Výsledný tok Fo v súlade s výrazom 1.1 sa zvýši na primárny tok Φ1. Vzhľadom na malý prierez magnetického obvodu zvoleného prietokom F0 je magnetické jadro nasýtené. Tvar magnetického toku od sínusového PH0 (obrázok 1.2) sa stáva lichobežníkom FI0XX.

Veľkosť napätia na svorkách sekundárneho vinutia je úmerná rýchlosti zmeny magnetického toku FO (FOXH)

Preto keď sa sekundárne vinutie otvorí, forma napätia na jeho svorkách sa stáva vrcholom. Hodnota napätia na otvorenom sekundárnom vinutie s veľkým pracovným prúdom môže dosiahnuť niekoľko kilovoltov.

Je zakázané otvárať sekundárne vinutie transformátora prúdu pod zaťažením. Vysoké napätie je pre personál nebezpečné a navyše môže spôsobiť poškodenie izolácie transformátora prúdu. V dôsledku saturácie jadra s veľkým magnetickým tokom sa prehrieva. Poškodenie transformátora prúdu môže spôsobiť skrat v primárnom okruhu. Ak je to potrebné, prepínač v obvode prúdu, skratujte sekundárne vinutie transformátora prúdu.

2 Chyby prúdového transformátora

Transformačný pomer prúdového transformátora sa určuje nasledovne. Pod vplyvom prúdov pretekajúcich vinutím pôsobí magnetomotorická sila v primárnom vinutí.

1 = I1 · W1, (1.3)

a v sekundárnom vinutie -

2 = I2 · W2. (1.4)

V prípade ideálneho transformátora prúdu pri absencii energetických strát v transformátore a v záťaži, magnetomotívne sily F 1  a f 2 rovnaké. V tomto prípade

1· W 1  = I 2 · W 2, (1.5)

preto je transformačný pomer:

Vektorový diagram (obr. 1.3) znázorňuje prúdy I1 a I0, rovnako ako I2PR, obrátený na 1800 a zmenšenú veľkosť, berúc do úvahy pomer transformácie k primárnemu prúdu. Magnetizačný prúd I0 určuje energetickú stratu v jadre transformátora prúdu, to znamená jeho chybu.

Existujú dva typy chýb: a) aktuálne; b) roh.

Chyba prúdu je percentuálny pomer rozdielu medzi redukovaným sekundárnym prúdom a primárnym prúdom na primárny prúd.

Je úhlová chyba uhol? medzi primárnym prúdom I1 a vektorom I2 otočeným o 1800. Úhlová chyba sa považuje za pozitívnu, ak vektor sekundárneho prúdu je pred vektorom primárneho prúdu.

Veľkosť prúdovej a uhlovej chyby transformátora prúdu ovplyvňuje:

a) materiál a rozmery jadra;

b) počet primárnych ampere závitov;

c) odpor sekundárneho vinutia

d) hodnota primárneho prúdu.

Kvalita magnetického materiálu je určená stratami vírivého prúdu a hysterézou na jednotku objemu materiálu. Kvalita magnetického materiálu sa vyznačuje magnetizačnou krivkou (obrázok 1.4.a). V bode M má magnetická permeabilita μ najvyššiu hodnotu. Preto keď magnetické pole H zodpovedajúce bodu M v magnetickom jadre bude najmenšou stratou a najvyššou presnosťou prúdového transformátora. Veľkosť magnetického poľa závisí od primárneho prúdu I1. Magnetické jadro je vyrobené z valcovanej za studena elektrotechnickej ocele, permalloy alebo amorfného železa.

Obrázok 1.4.b znázorňuje závislosť prúdu f a uhlovej chyby? na veľkosť primárneho prúdu I1 a sekundárneho zaťaženia Z2.

Pri náraste hodnoty sekundárneho zaťaženia (Z2.2\u003e Z2.1) dochádza k nárastu chýb prúdu a uhla.

Spôsoby na zníženie chýb:

a) nárast primárnych ampere závitov;

b) zvýšenie prierezu jadra;

c) pokles priemernej dĺžky magnetického obvodu;

d) zlepšenie magnetických vlastností jadra;

d) zníženie odporu sekundárneho zaťaženia;

e) montáž cievok.

Plná rovnica magnetomotorických síl prúdového transformátora je

1 · W1 = I2 · W2 + I0 · W1. (1.8)

Z tohto vzorca vyplýva, že

1 · W1\u003e I2 · W2. (1.9)

V dôsledku toho sa musí zvýšiť prúd I2, aby sa odstránili straty v transformátore prúdu. V súčasnom transformátore sa približná rovnosť magneto-mických síl I1 · W1? I2 · W2. Pri znížení počtu závitov sekundárneho vinutia W2 sa zvyšuje sekundárny prúd I2. Toto sa nazýva prispôsobenie počtu závitov prúdového transformátora, aby sa zvýšila jeho presnosť. Aktuálne a uhlové chyby, na rozdiel od grafov na obr. 1.4, b sa zníži a bude v tolerančnom rozsahu chyby znázornenom na obr. 1.5. Charakteristický tvar aktuálnej a uhlovej chyby je zobrazený bodkovanou čiarou.

Triedy presnosti prúdového transformátora: 0,2S; 0,2; 0,5s; 0,5; 1; 3; 5P; 10P. Ako je vidieť z tabuľky. 1.2, názov triedy presnosti zodpovedá aktuálnemu chybovému limitu aktuálneho transformátora.

Ako možno vidieť z druhého stĺpca tabuľky. 1.2 transformátory prúdu s triedou presnosti písmenom S majú dolnú hranicu pre meranie primárneho prúdu s prípustnou chybou 1% nominálnej hodnoty primárneho prúdu. Prúdové transformátory s triedou presnosti bez písmena S majú nižšiu hranicu 5%. Limity prípustných chýb prúdového transformátora závisia od sekundárneho zaťaženia prúdového transformátora a od veľkosti primárneho prúdu.

Tabuľka 1.2 Limity prípustných chýb pre triedy presnosti 0,2 a 0,5

Trieda presnosti: Primárny prúd,% nominálnej hodnoty, Prípustný limit chyby, Limit zaťaženia,% nominálnej hodnoty: prúd,% uhlovej, 0,25, 20 100-120 ± 0,75 ± 0,35 ± 0,2 ± 30 ± 15 ± 25 ± 25-1000,2S1 5 20,100 120 ± 0,75 ± 0,35 ± 0,2 ± 0,2 ± 0,2 ± 30 ± 15 ± 10 ± 10 ± 25 ± 25,5 ± 0,5 ± 0,5 ± 0,5 ± 0,1 5 ± 0,75 ± 0,5 ± 90 ± ± 45 ± ± 25 ± 25,5 ± 0,5 ± 0,5 ± 0,1 ± 0,5 ± 0,5 ± 0,5 ± 0,5 ± 90 ± ± 45 "± 30 ± 30" ± 30 "25-100

Zvážte stĺpec 2 tabuľky. 1.2. V triedach presnosti 0.2S a 0.5S je prúdový transformátor v špecifikovanej triede presnosti 0,2 alebo 0,5 v rozsahu primárneho prúdu od 20% do 120%. Prúdové transformátory s triedami presnosti 0,2 a 0,5 sú v špecifikovanej triede presnosti pri primárnom prúde v rozmedzí 100 - 120%.

Hodnota sekundárneho zaťaženia prúdového transformátora by mala byť v rozsahu od 25 do 100% menovitej hodnoty pre prácu v triede presnosti (pozri stĺpec 5 tabuľky 1.2.).

3 Súčasné modely transformátorov

Klasifikácia prúdových transformátorov:

Typ inštalácie:

b) vonkajšie, pre vonkajšiu inštaláciu;

c) zabudovaný (B) je inštalovaný vo vnútri skrinky výkonových transformátorov alebo spínačov vo vnútri obrazoviek vodičov v plynovo izolovanom zariadení.

Metóda inštalácie:

a) priechod (P) sa používa na prechod vodivej časti cez priečky;

b) podpera (O) sa používa na pripevnenie vodivého dielu, ktorý vykonáva funkciu nosného izolátora.

Návrh primárneho vinutia:

a) jednosmernú zbernicu (Ш), hliníkové (H), ktorá nemá vlastné primárne vinutie, jej funkcia je vykonávaná zbernicou alebo trojžilovým káblom;

b) jednootáčková tyč s primárnym vinutie vo forme priamej tyče;

c) dve otáčky, t.j. navíjanie pozostáva z potrubia a tyče, ktoré môžu byť spojené paralelne alebo sériovo;

d) viacnásobné započítanie;

e) typ jednotky (W), t.j. Primárne vinutie pozostáva z niekoľkých sekcií. Sekcie sú spojené sériovo alebo paralelne;

e) oddeliteľný (P);

g) kaskáda (K).

Typ izolácie:

a) s porcelánovou pneumatikou (F);

b) plnené plynom (D);

c) cast (L);

g) naplnený olejom (M);

e) v plastovom puzdre (P).

Princíp činnosti:

a) transformátor s magnetickým obvodom;

b) vzduchový transformátor

c) optický transformátor.

V prúdových transformátoroch s odlievanou a plynom izolovanou izoláciou na zmenu transformačného pomeru spínača sa vykonáva v primárnom vinutí, ktoré je vyrobené z dvoch otočných typov (obr. 1.5). Primárne vinutie pozostáva z potrubia a tyče. Na vytvorenie jednej cievky sú zaradené paralelne. Na obr. 1.5 a znázorňuje bočný pohľad na prúdový transformátor. Prerušovaná čiara zvyčajne zobrazuje aktuálny prípad transformátora. Na vytvorenie dvoch závitov sú rúrka a tyč zapojené do série pomocou externého polkruhu. Na obr. 1.5, b znázorňuje pohľad zhora na transformátor prúdu.

Prúdové transformátory s magnetickým jadrom majú vyšší výkon, ale kvôli nelinearite magnetizačnej krivky sa trieda presnosti zhoršuje pri nízkych prevádzkových prúdoch a pri prúdoch presahujúcich menovitú hodnotu.

Transformátor prúdu vzduchu sa vykonáva bez magnetického vodiča. Preto sa vykonáva lineárna transformácia primárneho prúdu na sekundárny prúd.

Kruhový polarizátor 2 je umiestnený v transformátore optického prúdu okolo prvej časti 1. Elektrono-optická jednotka vysiela dva svetelné signály optickými vláknami. Tieto signály, nasmerované proti sebe, prechádzajú polarizátorom 2 niekoľkokrát okolo živého dielu. Magnetické pole vytvárané prúdom prúdiacim vo vodiči mení rýchlosť šírenia svetla v optickom vlákne polarizátora. Súčasne sa jeden svetelný signál spomaľuje a ďalší sa urýchľuje v závislosti od smeru magnetického poľa vzhľadom na svetelný signál (Faradayov efekt). Akonáhle sa lineárne polarizované signály dokončia cestu okolo vodiča, odrážajú sa v zrkadle 3 a prechádzajú optickým vláknom 4 do elektrónovej optickej jednotky 5. Potom sa signál do polarizátora zopakuje. Preto pri absencii prúdu cez vodič sú synchronizované dva svetelné signály vo fáze (obrázok 1.6, b). Keď prúd prechádza cez vodič, magnetické pole posúva svetelné signály v opačných smeroch (obr.1.6, c). V elektrónovej optickej jednotke 5 je meranie fázového rozdielu? dva svetelné signály. Výhody optického prúdového transformátora sú vysoká presnosť a digitálny výstupný signál.

Zvážte niekoľko príkladov označenia prúdových transformátorov.

ТЛ-0,66 - transformátor prúdu s odlievanou izoláciou, menovité napätie 0,66 kV.

TSHL-0,66 - prúdový transformátor, zbernica s odlievanou izoláciou, menovité napätie 0,66 kV.

TOL-10 - prúdový transformátor, referenčný, s odlievanou izoláciou, menovité napätie 10 kV.

TLO-10 - prúdový transformátor, izolácia odliatku, referenčná hodnota, menovité napätie 10 kV.

TLP-10 - prúdový transformátor, priamy, s odlievanou izoláciou, menovité napätie 10 kV.

TZL-10 - prúdový transformátor na ochranu proti zemným poruchám s odlievanou izoláciou, menovité napätie 10 kV.

TVG-24 - prúdový transformátor, zabudovaný, generátor, menovité napätie 24 kV.

TSHV-20 - prúdový transformátor, zbernica, zabudované vodiče, menovité napätie 10 kV.

TBMO-35 - transformátor prúdu, nádrž, naplnená olejom, jednostupňové, menovité napätie 35 kV.

TGF-110 - prúdový transformátor, izolovaný plynom, s porcelánovou pneumatikou, menovité napätie 110 kV.

TFZM-220 je prúdový transformátor s porcelánovou pneumatikou, s vinutím v tvare väzby, menovité napätie 220 kV.

Primárne vinutie pozostáva z niekoľkých sekcií, ktoré sú spojené sériovo alebo paralelne.

4 Schémy zapojenia prúdových transformátorov

Napájanie meracích prístrojov, zariadení reléovej ochrany a automatizácie sa vykonáva podľa rôznych schém zapojenia sekundárnych vinutia prúdových transformátorov.

Pri veľkom sekundárnom zaťažovacom prúde nemusí transformátor poskytovať požadovanú triedu presnosti. V tomto prípade sú primárne a sekundárne vinutia dvoch prúdových transformátorov namontovaných na rovnakej fáze zapojené do série. Hodnota sekundárneho prúdu zostáva nezmenená (obr. 1.7).

S paralelným súhlasným pripojením sekundárnych vinutia transformátorov sa veľkosť prúdu v záťaži (A3) rovná súčtu prúdov v každom transformátore (A1) a (A2) (obrázok 1.8). Napríklad, toto schéma zapojenia sa aplikuje na rozvádzač pri pripojení pripojenia cez dva spínače na meranie prúdu v pripojení.

Obrázok 1.9 znázorňuje schému zapojenia sekundárnych vinutia prúdových transformátorov v hviezdach s nulovým vodičom. V neutrálnom vodiči sa prúd rovná geometrickému súčtu prúdov vo fázach.

Pri pripojení sekundárnych vinutia prúdových transformátorov na neúplnú hviezdu (obr.1.10) sa prúd v neutrálnom vodiči rovná ich geometrickému súčtu s opačným znamienkom

0 = - (a + + C). (1.10)

Preto v symetrickom režime primárnej siete

0 = -cC (1.11)

Stačí nainštalovať prúdové transformátory v dvoch fázach na meranie troch fázových prúdov v normálnom režime prevádzky siete. V sieťach s izolovanou neutrálnou jednotkou nie je jednofázový skrat, preto pre reléovú ochranu nie je potrebná inštalácia prúdových transformátorov v troch fázach.

Schéma zapojenia sekundárnych vinutie prúdových transformátorov v trojuholníku a zariadenia v hviezde je znázornené na obrázku 1.1.11. V zariadení A1 sa prúdové prúdy rovnajú geometrickému rozdielu prúdov vo fázach A a B.

Zoberme do úvahy schému zapojenia sekundárnych vinutia na rozdiel prúdov oboch fáz (obrázok 1.1.12). Prúd cez zariadenie je

A - s. (1.12)

So symetrickým primárnym prúdom možno určiť prúd v sekundárnom okruhu z vektorového diagramu trojfázovej siete. Bude to fázový prúd.

Paralelné pripojenie sekundárnych vinutia prúdového transformátora tvorí prúdový filter s nulovou sekvenciou (obrázok 1.13). Prúd cez zariadenie A0 sa rovná zemnému napätiu.

2. TESTOVANIE BEŽNÝCH TRANSFORMÁTOROV

1 Kontrola chyby transformátora prúdu

Zobrazuje sa aktuálna chyba prúdového transformátora. Modelový transformátor je zapojený do série s testovaným transformátorom prúdu (obrázok 2.1).

Hodnoty ampérmetra v sekundárnom vinutie príkladného prúdového transformátora sa považujú za presné hodnoty.

Overenie chyby prúdového transformátora sa vykonáva v spojení so štúdiou tvaru sekundárneho prúdu v bode 2.2.

Je určená závislosť sekundárneho prúdu od veľkosti primárneho prúdu. Iba ammeter je pripojený k sekundárnemu vinutiu testovaného transformátora prúdu. S pomocou autotransformátorov AT1 a AT2 sa prúd v sekundárnom okruhu mení z 0,1 A na menovitú hodnotu 5 A. Podľa získaných údajov sa aktuálna chyba vypočíta v závislosti od veľkosti primárneho prúdu v relatívnych jednotkách.

Závislosť veľkosti sekundárneho prúdu v obvode testovaného transformátora prúdu od veľkosti sekundárneho zaťaženia sa odstráni. S pomocou autotransformátorov AT1 a AT2 sa hodnota nameraných hodnôt ampermetra pripojených na štandardný transformátor prúdu udržuje konštantná. Záťažou sa striedavo používa ampérmetr, aktívny odpor R1-R3 a sekundárne vinutie jedného z transformátorov prúdu umiestnených v strede stojana. Spínače sa vyrábajú prepojkami, ako je znázornené na obr. 2.1. Podľa získaných údajov je aktuálna chyba vypočítaná vzhľadom na nameranie ampérmetra na referenčnom prúdovom transformátore a graf chyby je vynesený ako funkcia odporu zaťaženia. Pomocou extrapolácie sa určuje odpor sekundárneho vinutia prúdového transformátora a porovnáva sa s prípustným zaťažovacím odporom v triede presnosti 10P rovnajúcej sa 1 Ohm. Pripojenie sekundárneho vinutia prúdového transformátora sa uskutočňuje s vyučovacím účelom na určenie pomeru medzi odporom sekundárneho vinutia transformátora prúdu a hodnotou prípustného sekundárneho zaťaženia.

2.2 Zmena tvaru transformátora sekundárneho prúdu s narastajúcim zaťažením

Odchýlka tvaru krivky sekundárneho prúdu zo sínusovej formy zavádza dodatočnú chybu prúdu. Na ovládanie skreslenia tvaru krivky sekundárneho prúdu, ku ktorému dochádza v dôsledku nasýtenia magnetického obvodu, v diagrame na obr. 2.1 používa osciloskop. Pri každej hodnote zaťaženia na osciloskopu je tvar krivky sekundárneho prúdu pevný. Zobrazí sa veľkosť zaťaženia, pri ktorej začína skreslenie tvaru krivky sekundárneho prúdu.

3 Kontrola pomeru prúdového transformátora

Overenie transformačného pomeru pri prevádzkových podmienkach pri malých primárnych prúdoch sa vykonáva pomocou ampérmetrov podľa schémy znázornenej na obrázku 2.1. Keď poznáte transformačný pomer príkladového transformátora prúdu, skontrolujte pomer transformácie skúšaného transformátora prúdu. Pre prúdové transformátory s veľkým primárnym menovitým prúdom je vhodné testovať pomocou voltmetrov (obr.2.2). Musí byť použitý vysokonapäťový voltmetr V 2pretože primárne vinutie prúdového transformátora má veľmi nízky odpor. Transformačný pomer sa rovná pomeru hodnôt voltmetrov V 1  na v 2, Súčasne spojka znázornená na obr. 2.2 nie je nainštalovaný.

4 Monitorovanie izolácie cievky transformátora prúdu a poškodenie magnetického jadra v oceli

Na určenie skratu v transformátore prúdu a poškodenia magnetického jadra v oceli sa odstránia charakteristiky prúdového napätia pre prúdový transformátor. Predstavuje závislosť magnetického prúdu I 0  od veľkosti použitého napätia k vinutiu. Ak je primárne vinutie otvorené, funkcia voltampéra sa odstráni (obr. 2.2). V prípade skratu alebo poškodenia ocele magnetického obvodu budú prúdiť prúdy, ktorých magnetické pole demagnetizuje magnetický obvod. To sa odráža v charakteristike prúdového napätia. Vo výrobe sa hodnotenie stavu prúdového transformátora uskutočňuje porovnaním charakteristiky prúdového napätia pri skúškach s typickou charakteristikou pre tento typ prúdového transformátora. Odchýlka magnetizačnej krivky od typickej charakteristiky je prípustná pre maximálne 10%.

Funkcia prúdového napätia (magnetizačná krivka) sa odstráni, keď je odstránený jumper, t.j. otvorené primárne vinutie. Potom sa charakteristika odstráni, keď je primárne vinutie zatvorené prepojkou. Toto simuluje poruchu vo forme skratovanej cievky. Zostávajú sa dve charakteristiky prúdového napätia a určuje sa odchýlka charakteristík medzi nimi.

5 Skontrolujte polaritu vinutia transformátora prúdu

Pod polaritou sa rozumie definícia začiatku a konca primárneho a sekundárneho vinutia zabudovaného transformátora prúdu, ako aj kontrola značenia vinutia prúdových transformátorov. Overenie polarity je potrebné pre správne pripojenie elektromerov, wattmetrov, varmeterov, smerových zariadení reléovej ochrany a automatizácie, tj prístrojov a zariadení, ktorých riadený parameter závisí od uhla medzi prúdom a napätím. Označenie sa kontroluje pre všetky prúdové transformátory, dokonca aj pre tie, ktoré nemajú primárne vinutie.

Na kontrolu polarity vinutia je potrebný zdroj konštantného prúdu a galvanometer (obr. 2.3). Pri pripojení zdroja jednosmerného prúdu do sekundárneho vinutia sa transformuje prúdový impulz, čo vedie k krátkodobej odchýlke ihly galvanometra. Pri správnej polarite vinutia v súlade s označením počas krátkodobej aktivácie tlačidla K sa šípka galvanometra odchyľuje doprava a po otvorení kľúča K sa vychýli smerom doľava.

2.6 Regulácia sekundárnych obvodov prúdových transformátorov

Zlyhanie kontaktov alebo prerušenie drôtu v sekundárnom okruhu vedie k zmene veľkosti prúdu v sekundárnych obvodoch prúdového transformátora. V závislosti od miesta a typu poškodenia, ako aj z režimu prevádzky primárnej siete je možné identifikovať príčinu poruchy reléovej ochrany a automatizácie.

Na diagnostiku sekundárnych obvodov je namontovaný jeden zo schém zapojenia sekundárnych vinutie prúdových transformátorov (obr.1.8 - 1.12).

Ako príklad na obr. 2.4 znázorňuje režimy schém zapojenia sekundárnych vinutia prúdových transformátorov v neúplnej hviezde. Prepínače P1 - P4 vytvárajú rôzne režimy činnosti primárneho a sekundárneho obvodu. Primárny okruh sa zaoberá trojfázovým a dvomi fázami prevádzky. V sekundárnom okruhu - otvorenie neutrálneho vodiča. Zaznamenávajú sa hodnoty ampérmetrov a analyzujú sa priebehy prúdenia sekundárnych prúdov.

3. POŽIADAVKY NA ŠTÚDIUM AKTUÁLNEJ TRANSFORMÁTORA

Skontrolujte chybu aktuálneho transformátora.

Testy sa vykonávajú v spojení s odsekom 2.

Závislosť prúdu sekundárneho prúdového transformátora na primárnom prúde v rozsahu od 0,1 I1NOM do I1NOM sa odstráni. Vykonajú sa minimálne päť meraní. Pre presné hodnoty, ktoré boli zaznamenané, sa uvádzajú príklady prúdového transformátora. Vypočítajte veľkosť aktuálnej chyby. Závislosť aktuálnej chyby na veľkosti primárneho prúdu, ktorý sa odoberá v relatívnych jednotkách.

Závislosť sekundárneho prúdu od veľkosti odporu sekundárneho zaťaženia a konštantného primárneho prúdu sa odstráni a súčasne sa fixuje tvar krivky sekundárneho prúdu na osciloskopu (bod 2). Závislosť aktuálnej chyby na veľkosti záťaže. Extrapoláciou je určená odporom sekundárneho vinutia transformátora prúdu.

Zmena tvaru sekundárneho prúdu s narastajúcim zaťažením.

Pri každej z hodnôt zaťaženia pre položku 1 osciloskop zaznamenáva tvar krivky sekundárneho prúdu. Určuje sa veľkosť odporu zaťaženia, pri ktorom sa objavuje nesinosvalitný tvar krivky sekundárneho prúdu.

Skontrolujte transformačný pomer prúdového transformátora.

Prúd v primárnom okruhu je ľubovoľne nastavený. Použitie metódy dvoch voltmetrov je určené pomerom transformácie.

Kontrola izolácie cievky transformátora prúdu a poškodenia ocele magnetického jadra.

Dve charakteristiky prúdového napätia sú odstránené s otvorenými vodičmi primárneho vinutia a prepojkou medzi svorkami L1 a L2. Vykresľujú sa dve charakteristiky a medzi nimi sa vypočítajú odchýlky. Je určená možnosť detekcie obvodu cievky pomocou prúdovej charakteristiky.

Skontrolujte polaritu vinutia transformátora prúdu.

Testovanie obvodu skúšobného obvodu transformátora skúšobného prúdu. Krátkym stlačením tlačidla K je pevný smer vychýlenia šípky galvanometra. Zisťuje sa správnosť označenia prúdových transformátorov.

Štúdium schém zapojenia prúdového transformátora a riadenie sekundárnych prúdových obvodov.

Na základe pokynov učiteľa sa zostaví niekoľko pripojovacích diagramov sekundárnych vinutie prúdových transformátorov (odsek 1.4). Pre jeden z obvodov sú namerané ammetery zaznamenané v symetrických a asymetrických režimoch primárnych a sekundárnych sietí. Zobrazujú sa cesty prúdového prúdu a možnosť zlyhania reléovej ochrany v dôsledku náhlej zmeny aktuálnej hodnoty.

4. MERANIE TRANSFORMÁTOROV NAPÄTIA

1 Účel, princíp činnosti a chyba napäťového transformátora

Napäťové transformátory sa používajú v elektrických inštaláciách pre napätie nad 1000 V a sú určené pre:

) na premenu striedavého primárneho napätia na štandardné sekundárne napätie 100, 100/100: 3 V;

) na ochranu pracovníkov a zariadení od vysokonapäťového primárneho okruhu.

) na napájanie prevádzkových obvodov v rozvodniach s rektifikovanými a striedavými pracovnými prúdmi.

Napäťový transformátor pracuje v režime blízko voľnobehu.

Pomer transformácie je:

kde U1NOM je menovité primárne napätie, U2NOM je menovité sekundárne napätie. Sekundárne napätie transformátora, zvýšené KNOM časy, sa líši od primárneho napätia, a to ako v module, tak vo fáze kvôli stratám napätia v transformátore.

Označenia napäťového transformátora sú uvedené v tabuľke. 4.1.

Chyba napätia je pomer rozdielu medzi redukovaným sekundárnym a primárnym primárnym napätím

Je úhlová chyba uhol? medzi primárnymi a sekundárnymi stresovými vektormi. Chyba je považovaná za pozitívnu, ak je sekundárny vektor napätia pred primárnym vektorom napätia.

Aby sa znížila chyba napätia, korekcia napätia cievky sa aplikuje na transformátor napätia, pretože sekundárne napätie je o niečo nižšie v dôsledku strát transformátora. Pomer počtu závitov sa zvolí tak, aby bol menší ako nominálny pomer transformácie. Aby ste to dosiahli, znížte počet závitov primárneho vinutia.

Tabuľka 4.1 Označenie vinutia napäťových transformátorov

Chyby závisia od cos? a transformátora záťažového napätia (Obrázok 4.1). V dôsledku toho je pre prevádzku napäťového transformátora s minimálnou chybou potrebné určité sekundárne zaťaženie. Odporúčané charakteristiky percentuálnej zmeny sekundárneho napätia transformátora, zodpovedajúceho cos = = 0,8 sekundárneho zaťaženia, sú znázornené na obr. 4.2. Horná charakteristika zodpovedá použitému primárnemu napätiu 0,8 UNOG; nižšie napätie 1,2 UNOM. Charakteristiky sú uvedené pre transformátor s najvyššou triedou presnosti 0,2. Obdĺžnik ABCD charakterizuje najväčšiu dovolenú chybovú zónu napäťového transformátora, keď sa sekundárne zaťaženie pohybuje od 0,25 do menovitej hodnoty. Limity aktívne induktívneho zaťaženia pri prevádzke napäťového transformátora v triede presnosti na cos? = 0,8 je určená podľa

kde SNOM je menovitý výkon transformátora v tejto triede presnosti, V · A; 1NOM je menovité primárne napätie transformátora, V; 1 je hodnota primárneho napätia privádzaného do transformátora, ktorá musí byť v rozsahu 0,8 - 1,2 UNOM, V ,

Veľkosť nominálnej sily SNOM závisí od triedy presnosti. Napríklad pre triedu presnosti 1 je to asi štyrikrát väčšia ako pre triedu presnosti 0,2 (pozri obrázok 4.2).

Napäťové transformátory majú 4 triedy presnosti: 0,2; 0,5; 1 a 3.

2 Konštrukcie napäťových transformátorov

Klasifikácia napäťových transformátorov.

Typ inštalácie:

a) vnútorné, pre inštaláciu v miestnosti;

b) vonkajšie, pre vonkajšiu inštaláciu,

c) vstavaný na inštaláciu v rámci GIS.

Počet fáz:

a) jednofázové (O);

b) trojfázové (T).

Pri prítomnosti alebo neprítomnosti uzemňovacieho výstupu "X" primárneho vinutia:

a) uzemnené (h);

b) nepodložené.

Princípom konania:

a) elektromagnetické;

b) s kapacitným deličom;

c) optický.

Podľa počtu fáz transformácie:

a) elektromagnetické jednofázové;

b) elektromagnetická kaskáda (K).

Pri výskyte kompenzačného vinutia alebo vinutia na kontrolu izolácie siete:

a) tri fázy s prídavnými vinutiami na riadenie izolácie siete (I);

b) trojfázové s kompenzačnými vinutiami (K).

Podľa typu izolácie:

a) letecký papier (C);

b) cast (L);

c) naplnená bitúmenovou zlúčeninou (K);

d) s porcelánovou pneumatikou (F);

e) olej (M);

d) plyn (D).

Podľa konštrukčných vlastností:

a) chránené vykonanie (W);

b) vodotesnosť (C);

c) hermetické vlastnosti (D);

d) s vstavanou poistkou (P);

d) antirezonantný dizajn (A).

Príklady označenia napäťového transformátora.

NTS-6 - napäťový transformátor, trojfázový, so suchou izoláciou, menovité napätie 6 kV.

NOM - napäťový transformátor, jednofázový, naplnený olejom.

ZNOM - jeden zo záverov primárneho vinutia je uzemnený, transformátor napätia, jednofázový, naplnený olejom.

NOL-napäťový transformátor, jednofázový, s odlievanou izoláciou.

ZNOL - jeden zo záverov primárneho vinutia je uzemnený, transformátor napätia, jednofázový, s odlievanou izoláciou.

NAMI - napäťový transformátor, antirezonantný, naplnený olejom, na kontrolu izolácie.

Parametre antirezonančných napäťových transformátorov NAMI neumožňujú rezonančné oscilácie v sieti. Tieto transformátory napätia 3 až 4 krát znížili nominálnu indukciu v magnetickom obvode a teda počet závitov primárneho vinutia. To zabezpečilo stabilitu transformátora na zvýšenie fázového napätia na (3-4) U NOM vyplývajúce z ferrerezonancie kapacity siete s indukčnosťou transformátorov. Antiresonantné vlastnosti NAMI sú poskytované hlavne kompenzačným vinutím spojeným v trojuholníku a krátkym uzatvorením. V prípade jednofázových zemných porúch sa napätie nulovej série na sieťových kondenzátoroch vypúšťa cez kompenzačné vinutie.

NDE - napäťový transformátor s kapacitným deličom napätia.

Kapacitný delič napätia pozostáva z kondenzátorov C1 a C2. Napätie na kondenzátore C2 v poradí 10-15 kV (obrázok 4.3). Nosná vrstva neumožňuje, aby vysokofrekvenčné prúdy komunikačných kanálov, telemechaniky a ochrany relé prechádzali cez sekundárne obvody transformátora napätia. Na zníženie uhlovej chyby spôsobenej prítomnosťou kondenzátora v obvode sa používa indukčný reaktor. Aby sa zabránilo žiareniu, je sekundárne vinutie inštalované tlmiace zariadenie.

NKF - transformátor napätia, kaskáda, v porcelánovej pneumatike.

Na zníženie izolácie má primárne vinutie niekoľko kaskád (častí) a rovnaké magnetické jadrá (obr. 4.4). Počet stupňov je určený napäťovou triedou transformátora. Každý kaskádový transformátor je izolovaný na 1 / N sieťového napätia, kde N je počet stupňov. Konce primárnych vinutia každej kaskády sú spojené s príslušnými magnetickými jadrami. Na rovnomerné rozloženie zaťaženia medzi primárnymi vinutiami sú prídavné vinutia 2.

napätie transformátora prúdu

V optickom napäťovom transformátore znázornenom na obr. 4.5 elektrónová optická jednotka 5 vysiela svetelné signály cez optické vlákno 4 do polarizátora 2. Svetelný signál stúpa nahor a prechádza kryštálmi (bunky Pockels) 3 umiestnenými v troch bodoch vo vnútri vysokonapäťovej izolácie. Keď svetelný signál prechádza kryštálom, elektrické pole v polarizátore 2, umiestnené okolo vodiča 1 nesúceho prúd, mení svoju kruhovú polarizáciu na eliptickú. V elektrónovom optickom bloku sa meria pomer výstupných signálov vzhľadom na každú os X a Y, t.j. elipticita svetelného signálu. To umožňuje presné meranie elektrického poľa.

3 Schémy pripojenia napäťových transformátorov

V sieťach s nepočujúcimi a skutočne uzemnenými neutrálmi sa používajú jednofázové napäťové transformátory. Primárne vinutia sú spojené hviezdou a bežia na fázovom napätí UF príslušnej siete. Fázové napätie hlavných sekundárnych vinutia zapojených do hviezdy sa vykonáva na napätí B (obr. 4.6). Fázové napätie prídavných sekundárnych vinutia pripojených v otvorenej delte je 100/3 V. Primárny neutrál je uzemnený na meranie fázového napätia vzhľadom na zem. Bezpečnosť zabezpečuje, že obe sekundárne vinutia sú uzemnené tak, že v prípade poškodenia izolácie sa na sekundárnych vinutiach nevyskytuje vysoké napätie. Spravidla je uzemnený koniec sekundárneho vinutia fázy B. V OLC je dovolené uzemniť neutrál sekundárneho vinutia pripojeného k hviezde.

V sieťach s izolovanou neutráciou sa používajú dve vinutia. Hlavným je obvod znázornený na obr. 4.6. Používa sa na prepojenie ochranných zariadení, nástrojov a monitorovania poruchy zeme. Okrem toho je pripojovací diagram vinutia dvoch jednofázových napäťových transformátorov v otvorenom trojuholníku (obr. 4.7). Používa sa na pripojenie počítadiel. Primárne vinutia sa vykonávajú na lineárnych napätiach UL a sekundárnych napätiach 100 V.

V sieti s izolovaným neutrálom je primárny neutrál uzemnený na napäťovom transformátore. Z hľadiska veľmi veľkého odporu primárneho vinutia napäťového transformátora sa režim siete nemení. Pri kovovom obvode na zemi alebo cez prechodový odpor, ako je fáza C, nedochádza ku skratu. Napätie medzi fázami sa nemení. Preto, keď sú skratované na zemi, spotrebitelia nemenia napätie.

Pri napäťovom transformátore (obr.4.6), keď je fáza C skratovaná na zem, bude primárne vinutie fázy C skratované, pretože body 1-6-5-4 sú pripojené. V tomto prípade sú primárne vinutia fáz B a A pripojené k napájaniu elektródy, resp. BC a AC medzi bodmi 2-4.5.6 a 3-4.5.6. Preto je v sekundárnom vinutie fázy C fázové napätie nulové a fázové napätie B a A sa rovnajú lineárnemu napätiu. Lineárne napätie v sekundárnych obvodoch sa nemení, pretože primárne lineárne napätia zostávajú konštantné.

V ďalšom sekundárnom vinutie pripojenom v otvorenom trojuholníku sú zhrnuté trojfázové napätia. Pri absencii zemskej chyby je súčet troch symetrických fázových napätí nulový. Ak sa vyskytne porucha uzemnenia v sieti, objavia sa symetrické súčasti nulovej série napätia a na otvorených trojuholníkových svorkách sa objaví napätie 3 UO. Keď kovový obvod k zemi, napätie 3UO na otvorenom trojuholníku dosiahne 100 V. Takže vzhľad napätia na vinutie pripojeného k otvorenému trojuholníku signalizuje obvod zeme. Podľa voltmetrov napojených na fázové napätie určte poškodenú fázu, ako aj kvalitatívne hodnotu prechodového odporu v mieste poškodenia.

5. TESTOVACIE TRANSFORMÁTORY NAPÁJANIA

1 Štúdium pracovných režimov napäťových transformátorov

Rešpektujú sa režimy napäťového transformátora pripojeného do siete s izolovanou neutrálnou energiou pre napätie 6 - 35 kV. Napäťový transformátor má jedno primárne vinutie spojené do hviezdy a dve sekundárne vinutia spojené hviezdou a otvoreným trojuholníkom. Tri voltmetre pre fázové napätie sú pripojené k sekundárnym vinutiam pripojeným v hviezde. Štvrtý voltmetr cez spínač je pripojený na sieťové napätie. Voltmetr VO a doska "Zem" sú pripojené k vinutiu pripojenému na otvorený trojuholník.

Na stojane pomocou tlačidiel vytvárajú kovový obvod a obvod k zemi prostredníctvom prechodového odporu so zatvoreným a otvoreným neutrálom primárneho vinutia napäťového transformátora.

2 Sledovanie stavu izolácie transformátora napätia

Jeden spôsob, ako ovládať stav izolácie, je určiť izolačný odpor vinutia transformátora napätia vo vzťahu k puzdru a medzi sebou. Pri kontrole sa používa megohmetr, ktorý dodáva vinutím vysoké napätie. Pri meraní je potrebné zabrániť výskytu vysokého napätia na vinutia transformátora. Preto sú vinutia transformátorov skratované. Skúšobný obvod pre tri transformátory navíjacieho napätia je znázornený na obr. 5.1.

6. OBJEDNÁVKA ŠTUDIJNÝCH TRANSFORMÁTOROV NAPÄTIA

Na stojane (obrázok 6.1) sa merajú napätia na sekundárnom vinutí napäťového transformátora. Voltmetr je prepojený s rozdielnym napätím linky prepínačom P. Pomocou tlačidla K1 je uzatvorená neutrál primárneho vinutia transformátora napätia. Keď je kľúč K2 zatvorený, vytvorí sa kovový skrat k uzemneniu a keď je kľúč K3 zatvorený, skrat k zemi cez prechodový odpor.

Poradie študentov napäťového transformátora:

a) normálny režim prevádzky siete, neutrál napäťového transformátora je otvorený (tlačidlá K1 - K3 sú vypnuté);

b) normálny režim prevádzky siete, neutrál napäťového transformátora je skratovaný k zemi (klávesa K1 je zapnutá, K2, K3 je vypnutá);

c) skrat v sieti cez prechodový odpor, neutrál napäťového transformátora je otvorený (klávesa K3 je zapnutá, K1, K2 je vypnutá);

d) skrat v sieti cez prechodový odpor, neutrál napäťového transformátora je zatvorený (tlačidlá K1, K3 sú zapnuté, K2 je vypnuté);

e) kovový okruh v sieti, neutrál napäťového transformátora je zatvorený (tlačidlá K1, K2 sú zapnuté, K3 je vypnuté).

BIBLIOGRAFICKÝ ZOZNAM

1. Elektrická časť staníc a rozvodní: Prok. Pre vysoké školy / A. A. Vasiliev, I. P. Kryuchkov, E. F. Nayashkov a ďalšie; Ed. A. A. Vasiliev. 3. vydanie, Pererab. a pridajte. - M .: Energoizdat, 1990. - 576 p.

Rozhkova, Liida Dmitrievna. Elektrické zariadenia staníc a rozvodní: štúdie. pre technické školy / LD. Rozhkova, V.S. Kozulin. - M .: Energoatomizdat, 1987. - 546 p.

GOST 7746-2001. Prúdové transformátory. Všeobecné špecifikácie - M: Izd-vo Standartinform. 2001.

Metódy diagnostiky merania prúdových transformátorov: metodický sprievodca / V. A. Saveliev, A. G. Sokolov; Federálna agentúra pre vzdelávanie, SEIEPV "Ivanovo štátna energetická univerzita pomenovaná podľa V.I. Lenin ", - Ivanovo. 2005. - 136 s.

Rozsah a normy elektrického testovania. RD 34.45.- 51.300 .- 97. M .: ENAS, 1998 - 255 s.

GOST 1983-2001. Napäťové transformátory. Všeobecné špecifikácie - M: Izd-vo Standartinform. 2001.

K. Kadomskaya, O. Laptev. Transformátory napäťového napätia. Účinnosť aplikácie. Elektrické správy. 2006. - 6 (42).

Pracovný poriadok

  Naši odborníci vám pomôžu napísať prácu s povinnou kontrolou jedinečnosti v systéme "Antiplagiat"
Odošlite žiadosť  s požiadavkami práve teraz zistiť náklady a možnosť písania.

Meracie transformátory inštalované v rozvádzači všetkých napätí subsystému zahŕňajú transformátory prúdu (CT) a napäťové transformátory (TH). Tieto transformátory sú určené na napájanie sekundárnych obvodov rozvodne, do ktorých sú pripojené zariadenia riadenia, merania, ochrany relé a automatizácie (RZA).

Meranie prúdových transformátorovsú určené na premenu primárneho prúdu (hlavný sieťový prúd) na hodnotu, ktorá zodpovedá menovitým hodnotám prúdu zariadení a zariadení sekundárnych obvodov, t.j. Používajú sa na napájanie meracích, automatizačných, alarmových a ochranných obvodov v elektrických inštaláciách striedavého prúdu. Jeho primárne vinutie je zapojené do série s okruhom meraného prúdu. Sekundárne vinutie je spoľahlivo izolované od primárneho, ktoré je pod vysokým napätím. To zaručuje bezpečnosť obsluhy sekundárnych obvodov a zariadení, ktoré sú k nim pripojené.

Prevádzkový režim CT sa blíži ku skratovému režimu v sekundárnom okruhu. Preto musí byť odpor súčasných vinutí pripojených zariadení malý a otvor sekundárneho vinutia nie je povolený, pretože vedie k ukončeniu demagnetizácie sekundárneho prúdu. Magnetický tok v jadre TT bude v tomto prípade generovaný primárnym prúdom, čo povedie k jeho prudkému nárastu a následne k zvýšeniu aktívnych strát v oceli a jeho prehriatiu ("požiar v jadre"). Môže to spôsobiť spálenie izolácie a poškodenie CT. Navyše zvýšenie magnetického toku môže poskytnúť vedenie v sekundárnom vinutia významného emf, t.j. napätie na sekundárnom vinutie sa môže zvýšiť na niekoľko kilovoltov, čo je neprijateľné na izoláciu sekundárnych obvodov, ako aj nebezpečné pre zamestnancov. Preto ak je potrebné vykonať prepínanie v sekundárnych obvodoch CT, mal by byť medzi svorky sekundárneho vinutia inštalovaný skratový prepínač.

Podľa princípu konštrukcie rozlišujú TT: podporujú priechod, pneumatiku, vstavanú, oddeliteľnú. Počet závitov primárneho vinutia je rozlíšený jediné otočeniea   viacnásobné otáčky  TT. Jednotlivé otáčky sú rozdelené na tyč, pneumatiku a zabudované TT. Tyč používané na napätie 6 - 10 - 35 kV pre pripojenie meracích prístrojov a obvodov ochrany. Účtovné reťazce nie sú prepojené, pretože chyba týchto TT nezodpovedá triede presnosti 0,5. Zabudované CT sú inštalované na vstupe výkonových transformátorov s výkonom 35 kV. Používajú sa na pripojenie obvodov ochrany relé (diferenciálna ochrana transformátorov nie je pripojená). Svorky prípojnic sa vyrábajú pre prúdy do 24 kA, ako primárne vinutie sa používa pneumatika alebo prípojnica, preto nemajú kontaktné prípojky. Obrázok 2.1 zobrazuje vzhľad niektorých TT.

Menovitý primárny prúd TT je prúd, pre ktorý je hodnotený. Menovitý sekundárny prúd je prúd zodpovedajúci prúdu prístrojov a zariadení pripojených k sekundárnemu vinutiu CT. Spravidla ide o prúdy 1, 2 a 5A. Hodnoty menovitého prúdu TT sú uvedené v tabuľke 3.2. Menovitý pomer transformácie CT je pomer nominálneho primárneho prúdu k nominálnemu sekundárnemu prúdu:

Tabuľka 3.2 - Parametre prúdových transformátorov

Pomer počtu závitov sekundárneho a primárneho vinutia TT je o niečo menší ako nominálny pomer transformácie:

n tt = w 2 / w 1< К тт ном

to vám umožní kompenzovať magnetizačný prúd a zlepšiť presnosť merania. Aktuálna chyba je určená výrazom%

(3.7)

Trieda presnosti prúdového transformátora zodpovedá obmedzujúcej prúdovej chybe pri primárnom prúde rovnajúcej sa 100-120% menovitého prúdu.

Zodpovedajúce hodnoty menovitého sekundárneho zaťaženia Z  2nom, určenú vzorcom

(3.8)

kde R a X predstavujú celkovú aktívnu a induktívnu odolnosť drôtov, kontaktov a zariadení zahrnutých v sekundárnom okruhu. Hodnoty Z2 alebo S2 pre TT sú nastavené pasovými údajmi pre vinutia príslušnej triedy presnosti.

V závislosti od typu druhotného zaťaženia sa na triedu presnosti TT uplatňujú rôzne požiadavky:

0,1 a 0,2 sa používajú na laboratórne CT, ak sú potrebné presné merania;

0,2S a 0,5S - pre obchodné účtovníctvo (stanovené dohodou strán);

0,2, 0,5 - pre technické účtovníctvo, 1, 3, 5 - pre panelové merače;

5, 103; 5P, 10P - pre pripojenie reléových ochranných zariadení.

TT sú tiež charakterizované dynamickou a tepelnou stabilitou.

Dynamický faktor stability K  dyn = ja  Din. / (√2 · ja  1), kde ja  Din. - aktuálny dynamický odpor, kA, ktorý musí byť väčší ako vypočítaný rázový prúd ja  sp.

.   K  din √2 ja  1. ≥ ja  beaty (3.9)

Tepelný odpor

kde   - Joulový integrál (pozri oddiel 1.4).

V závislosti od schém zapojenia meracích prístrojov a reléových ochranných zariadení môžu byť prúdové transformátory inštalované v jednej, dvoch alebo troch fázach pripojenia.

Transformátor na meranie napätia  (TN) je transformátor určený na konverziu primárneho napätia na hodnotu vhodnú na meranie a pripojenie ochranných a automatizačných zariadení. V trojfázovom systéme by sa malo merať:

a) lineárne napätie;

b) fázu napätia vzhľadom na zem;

c) napätie s nulovou sekvenciou, ktoré sa objaví v sieti, keď sa jedna fáza uzatvorí na zemi.

Podľa princípu zariadenia sa rozlišuje spínací obvod a režim, elektromagnetické TN a kapacitné deliče. Tieto zariadenia sa používajú v sieťach s výkonom 500kV a viac, ktoré sa nepoužívajú v priemyselných podnikoch SES. Elektromagnetické transformátory sú podobné výkonovým transformátorom, ale ich výkon je oveľa nižší - desiatky alebo stovky VA. Režim prevádzky napäťového transformátora je blízko režimu voľnobehu, preto otvorenie sekundárneho vinutia nevedie k nebezpečným následkom. TN sa zapína a vypína odpojovačom. Na ochranu pred skratom v sekundárnych obvodoch sa spravidla používajú nadprúdové ističe (napríklad série AP-50 alebo VA s elektromagnetickým uvoľnením).

Menovité primárne napätie zodpovedá štandardnej stupnici napätia. Pre jednofázové napäťové transformátory, ktorých primárne vinutia sú pripojené do hviezdy s uzemneným neutrálom, sa ako primárna nominálna hodnota zohľadnia fázové napätia siete, napríklad 35 / alebo 110 / kV. Menovité sekundárne napätia hlavných sekundárnych vinutia sú nastavené na 100 a 100 V.

Menovitý pomer transformácie TH

(2.8)

Pokiaľ ide o TT, n  TH = w 1 / w 2 sa líši od   , Primárne napätie je definované ako · = U  1nom.

TN sa vyrábajú v jednofázových a trojfázových verziách. Trojfázové sú používané v sieťach s napätím do 20 kV vrátane, na riadenie stavu izolácie má vinutie pripojené v otvorenom trojuholníku. Obvod takéhoto transformátora je znázornený na obr. 2.6. Ak sa v sieti vyskytne porucha medzi fázou a zemou (porucha izolácie), objaví sa prúd s nulovou sekvenciou v obvode navíjania pripojeným v otvorenom trojuholníku a zatvoreným na relé alarmu. Relé sa aktivuje a zatvára kontakt v poplachovom obvode.

V reléovej ochrane sú transformátory meracieho napätia určené pre:

Prenos informácií o napätí na chránenom prvku elektrickej siete na meracie telesá RV;

Znížiť primárne napätie siete na hodnoty prijateľné pre normálne fungovanie napäťových obvodov meracích orgánov zariadení RZ;

Odpojenie obvodov nízkeho napätia reléových ochranných zariadení od vysokonapäťových obvodov chránených prvkov.

Transformátory meracieho napätia (TN) majú niekoľko vzorov, z ktorých hlavnými sú:

Elektromagnetická TN;

- kapacitná TN;

Meranie TN kaskádového typu.

Podľa princípu fungovania a konštrukčného výkonu sú elektromagnetické TN podobné výkonovým transformátorom. Napäťový transformátor sa skladá z oceľového jadra (magnetické jadro) a dvoch vinutí - primárneho W 1 a sekundárneho W 2, izolovaných od seba a od magnetického obvodu. Jadro TN je vyrobené z tenkých plechov z transformátorovej ocele. Primárne vinutie W 1 má veľký počet závitov (niekoľko tisíc). Sekundárne vinutie W2 má výrazne menší počet závitov. Namerané (riadené) fázové alebo fázovo-fázové napätie U1 z chráneného prvku sa dodáva do primárneho vinutia TN. Sekundárne napätie U 2, ktoré je úmerné primárnemu napätiu, je privádzané do relé alebo do meracích prístrojov (voltmetre, wattmetre).

Primárne vinutie W 1 je pripojené priamo k sieti vysokého napätia. Na staniciach a rozvodniach je napäťový transformátor s primárnym vinutím (W 1) pripojený k autobusom rozvodne (stanice) alebo k iným prúdovým vedeniam. Sekundárne vinutie W2 napäťového transformátora je pripojené k nízkej sieti striedavého napätia, s ktorou je sekundárne napätie U2 privádzané na vstupné svorky rôznych relé.

Pod vplyvom sieťového napätia U  1 na primárnom vinutí TN prúdu prechádza ja  1, čo vytvára magnetický tok v jadre F  1. potok F  1, prekríženie závitov sekundárneho vinutia vyvoláva EMF E 2 v ňom. na

Obrázok 1.1 Všeobecné zariadenie a obvod na zapnutie transformátora meracieho napätia. Označenie vstupov jednofázového dvojvinutia TN

otvorený sekundárny okruh (prevádzkový režim TN - voľnobeh) hodnota napätia na svorkách ah  U 2 xx sa rovná hodnote EMF E 2. Na druhej strane je súčasná hodnota EMF E 2 určená vzorcom

, (1.1)

kde je magnetický tok magnetizácie jadra v prípade voľnobehu, keď I2 = 0.

V režime XX je hodnota primárneho prúdu Ii a následne tiež F1 obmedzená impedanciou primárneho vinutia Z1. Pretože počet závitov primárneho vinutia je veľký, sú tiež aktívne a indukčné odpory primárneho vinutia napäťového transformátora veľké. Primárna impedancia Z1 sa určuje z odporového trojuholníka.

(1.2)

Z vyššie uvedeného môžeme konštatovať, že napäťový transformátor pracujúci v režime XX nemá výrazný posunový efekt na primárny okruh.

V režime záťaže, keď sú relé pripojené na sekundárne vinutie transformátora napätia a prúdové prúdy ja  2, magnetický tok sa vyskytuje v jadre F  2 proporcionálne k prúdu ja  2 a protiprúd F 1. V rovnovážnom stave (so zaťažením) v dôsledku geometrického pridávania tokov F  1 a F  2 je v jadre čerpadla vytvorený jeden magnetizačný tok. F  nám. V režime zaťaženia je hodnota prúdu I 1 o niečo vyššia ako v režime XX. Avšak aj v tomto režime (keď sú relé napojené na napäťový transformátor), nemá transformátor napätia na primárnom okruhu výrazný posun.

V režime XX je napätie U 2xx toľkokrát nižšie ako primárne napätie, koľkokrát počet závitov primárneho vinutia je väčší ako počet závitov sekundárneho vinutia, t.j.

Pomer počtu závitov primárneho a sekundárneho vinutia sa nazýva pomer otáčok.

Vzhľadom na posledný výraz môžeme napísať:

Ak sú relé a / alebo meracie prístroje pripojené k sekundárnemu vinutiu transformátora napätia, potom napätie na jeho svorkách ah   U 2 bude menšie ako hodnota EMF na hodnotu poklesu napätia v sekundárnom vinutí. Tento pokles napätia je malý a vo výpočtoch sa nezohľadňuje. Preto berte

(1.6)