Meracie transformátory napätia pre čo. Merací transformátor

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.

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 EMF o množstvo poklesu napätia v odporu sekundárneho vinutia. Tento pokles napätia je malý a vo výpočtoch sa nezohľadňuje. Preto berte

(1.6)

§ 87. MERANIE TRANSFORMÁTOROV

Meracie transformátory sú rozdelené na transformátory napätia a prúdové transformátory. Používajú sa v sieťových obvodoch na rozšírenie limitov merania meracích prístrojov a na izoláciu týchto zariadení od živých častí, ktoré sú pod vysokým napätím.

Napäťové transformátory (obrázok 106, a) sú konštruktívne bežné nízko výkonové transformátory. Priečne navíjanie takéhoto transformátora je zahrnuté do dvoch lineárnych drôtov siete, ktorých napätie sa meria alebo monitoruje; Sekundárne vinutie obsahuje voltmeter alebo paralelné navíjanie wattmetra, merača atď. Transformačný pomer napäťového transformátora je zvolený tak, aby pri nominálnom primárnom napätí bolo napätie sekundárneho vinutia 100 voltov.

Prevádzka napäťového transformátora je podobná ako v režime voľnobehu bežného výkonového transformátora, pretože odpor voltmetra alebo paralelného navíjania wattmetra, merača atď. Je vysoký a prúd v sekundárnom vinutí môže byť zanedbateľný.

Zahrnutie veľkého počtu meracích prístrojov do sekundárneho vinutia je nežiaduce. Pri paralelnom pripojení k voltmetru pripojenému na sekundárne vinutie transformátora pripojte ďalší merací prístroj na meranie voltmetra alebo paralelného vinutia, atď., Potom sa zvýši prúd v sekundárnom vinutie transformátora, čo spôsobí pokles napätia medzi sekundárnymi vinutiami a presnosť prístroja sa zníži.

Na konverziu sa používajú prúdové transformátory (obrázok 106.6) aC prúd  veľké sily v prúde malého výkonu a sú vyrobené tak, že pri nominálnom prúde primárneho okruhu v sekundárnom vinutí bol 5a.

Primárne vinutie transformátora prúdu je zahrnuté v úseku lineárneho drôtu (v sérii so záťažou), v ktorom sa meria prúdová sila; sekundárne vinutie je uzavreté na ampérmetr alebo na postupné navíjanie wattmetra, merača atď., t.j. na meracie zariadenie s nízkym odporom.

Režim prevádzky prúdového transformátora je výrazne odlišný od režimu prevádzky bežného transformátora. V bežnom transformátore sa pri záťaži mení magnetický tok v jadre takmer nezmenený, ak sa napätie neustále používa.

Ak sa v normálnom transformátore znižuje zaťaženie, t.j. prúd v sekundárnom vinutie, potom v primárnom vinutí dôjde k zníženiu prúdu a ak sa sekundárne vinutie otvorí, prúd v primárnom vinutie sa zníži na voľnobežný prúd I0.

Keď pracuje prúdový transformátor, jeho sekundárne vinutie je zatvorené pre meracie zariadenie s nízkym odporom a prevádzkový režim transformátora je blízko ku skratu. Preto je magnetický tok v magnetickom jadre transformátora malý.

Ak sa otvorí sekundárne vinutie transformátora prúdu, v tomto vinutí nebude prúd, zatiaľ čo prúd v primárnom vinutí zostáva nezmenený.

Keď je teda sekundárne vinutie prúdového transformátora otvorené, magnetický tok v magnetickom jadre excitovaný primárnym prúdom a nespĺňa demagnetizáciu

pôsobenie prúdu sekundárneho vinutia bude veľmi veľká, a preto e. d. a. sekundárne vinutie s väčším počtom závitov dosahuje veľkú hodnotu, ktorá je nebezpečná pre celistvosť izolácie tohto vinutia a pre zamestnancov. Preto sa pri vypnutí meracích prístrojov zo sekundárneho vinutia prúdového transformátora musí toto napätie skratovať.

Zahrnutie veľkého množstva meracích prístrojov do sekundárneho vinutia transformátora prúdu znižuje presnosť merania.

Konštrukcie prúdových transformátorov sú v závislosti od účelu extrémne rozmanité a sú rozdelené na stacionárne a prenosné.

Pri meraní napäťových a prúdových transformátorov dochádza k poruchám izolácie ich primárnych vinutia a v dôsledku poruchy je možné elektrické pripojenie primárneho vinutia s jadrom alebo sekundárnym vinutím.

Pre údržbu bezpečnosti sú jadrá a sekundárne vinutia prístrojových transformátorov uzemnené.

Vyskúšajte otázky

1. Vysvetlite účel a princíp prevádzky transformátora.

2. Aký je tvar jednofázových transformátorových jadier?

3. Čo je to zariadenie magnetického obvodu a vinutia transformátorov?

4. Aký výraz určuje efektívnu hodnotu e. d. a. transformátorové vinutia?

5. Zmeria sa prúd v primárnom vinutí transformátora, ak sa prúd sekundárneho vinutia zvýši pri zmene záťaže?

6. Čo sa nazýva transformačný pomer?

7. Ako sa robia experimenty na voľnobeh a skrat transformátora a aké parametre sú stanovené z týchto experimentov?

8. Za akého zaťaženia má transformátor najväčšiu účinnosť?

9. Aké sú výhody a nevýhody autotransformátorov v porovnaní s transformátormi?

10. Vysvetlite účel a schému zapojenia meracích transformátorov.

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 vykonávané s veľkým vnútorný odpor, 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 napätie magnetické pole  H, zodpovedajúce bodu M, v magnetickom jadre budú najmenšie straty a najvyššia presnosť 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.

1.doc

univerzity
  Katedra elektrickej energie

ELEKTRICKÉ ZARIADENIA
  Spínacie prístroje s vysokým napätím

MERANIE TRANSFORMÁTOROV

Laboratórna príručka č. 7

Vladivostok 2003

Príručka (revidovaná a aktualizovaná) obsahuje všeobecné teoretické informácie o účeloch a konštrukcii meracích transformátorov: transformátory prúdu a napäťové transformátory.

Schéma zapojenia zaradenia týchto zariadení.

Príručka je určená pre laboratórne práce na disciplíne "Elektrické prístroje" pre študentov zapísaných v smere 650900 "Energetika" všetkých foriem výcviku.

Zostavil Cand. TEHNO. Vedy docent katedry energetiky Kholyanova OM
Vladivostok, FESTU, 2003

^ DISTRIBUČNÉ ZARIADENIA NA VYSOKÉ NAPÄTIE

Účel laboratórnej práce:štúdium návrhov prúdových transformátorov a napäťových transformátorov pre rôzne triedy napätia, ich účel a použitie v napájacích obvodoch.

^ Pod ochranou je potrebné:

1. Vysvetlite účel a konštrukciu transformátora prúdu a transformátora napätia (pomocou teórie elektrických zariadení) na príklade existujúcich zariadení v laboratóriu.

2. Meno a dešifrovanie typu zariadení.

3. Ukážte schému zapojenia transformátorov prúdu a napäťových transformátorov.

4. Otázky kontroly odpovede.

^   1. SÚČASNÉ TRANSFORMÁTORY

1.1. Všeobecné informácie

meracie prúdové transformátory (TT)predstavovať zariadenia na konverziu primárnych prúdov na štandardné prúdy

(5 alebo 1 A) pre meracie prístroje, zariadenia na ochranu relé a automatiku. Transformátory prúdu bežne pracujú v režime blízko skratového režimu sekundárneho vinutia. Otvorenie sekundárneho vinutia v prítomnosti prúdu v primárnom okruhu je neprijateľné, pretože by mohlo dôjsť k poškodeniu izolácie transformátora s následnými následkami.

Prúdové transformátory sú určené pre vnútornú a vonkajšiu inštaláciu na plnom rozsahu prúdov a napätí. Prúdové transformátory majú chyby prúdu a uhla.

Na zníženie aktuálnej chyby sa nastaví počet závitov sekundárneho vinutia (trochu ich znižuje). Uhlová chyba závisí od koeficientu výkonu záťaže sekundárneho vinutia. Umiestnenie závitov neovplyvňuje množstvo uhlovej chyby,

Veľkosť aktuálnej chyby v percentách pri primárnom prúde 100-120% iihom určuje triedu presnosti prúdových transformátorov.

V závislosti od chyby podľa GOST 7746-78 sa rozlišujú triedy presnosti 0,2; 0,5; 1; 3; 5; 10. Trieda presnosti sa vyberá v súlade s jej účelom. Pre merania sú používané presnejšie CT (trieda 0,2; 0,5; 1), ktoré sú hrubšie - pre ochranu relé.

V závislosti od zaťaženia sekundárneho vinutia môže rovnaký prúdový transformátor pracovať v rôznych triedach presnosti. S rastúcou záťažou nad nominálnou hodnotou v tejto triede presnosti prejde transformátor do práce v najhoršej triede presnosti. Odolnosť sekundárneho zaťaženia závisí od parametrov pripojených prvkov (relé, meracích prístrojov) a od schémy zapojenia prúdových transformátorov s týmito prvkami.

Elektrické inštalácie používajú jednootáčkové (tyčové, zbernice, vstavané), viacotáčkové (cievky, spojky) a kaskádové prúdové transformátory.

Výber jedného alebo druhého typu prúdového transformátora závisí od sieťového napätia, hodnoty nepretržitého maximálneho prúdu obvodu, hodnoty a sekundárneho zaťaženia sekundárnych obvodov, ako aj od skratového prúdu a trvania jeho prietoku v obvode.

Každý prúdový transformátor sa skladá z nasledujúcich častí: primárne vinutie, jadro, sekundárne vinutie a izolácia.

Na obr. 1.1 znázorňuje schematické diagramy prúdových transformátorov zariadenia.

Obr. 1.1. Schémy zapojenia transformátorov prúdu: a - jednosmernú; b - viacotáčkové s jedným jadrom; v - viacotáčkové s dvoma jadrami; 1 - primárne vinutie; 2 - izolácia; 3-jadrové; 4 - sekundárne vinutie.
Primárne vinutie 1 je zapojené do série s meraným obvodom. Prúd tohto vinutia je meraný prúd. Sekundárne vinutie 2 musí byť nevyhnutne zatvorené voči zaťaženiu (k meraciemu zariadeniu, ochrannému obvodu atď.), Ktoré nepresahuje určitú hodnotu. Otvorený stav sekundárneho zariadenia je núdzový režim.

Ak otvoríte sekundárne vinutie, magnetický tok v jadre sa dramaticky zvýši, pretože jeho hodnota sa teraz určí magnetizačnou silou primárneho vinutia. V tomto režime sa jadro môže zahriať na neprijateľnú teplotu a na sekundárnom navíjaní s otvoreným koncom sa objaví vysoké napätie, dosahujúce v niektorých prípadoch desiatky kilovoltov.

1.2. Návrh jednootáčkových transformátorov prúdu

Charakteristickým znakom jednootáčkových prúdových transformátorov je použitie jedného priamočiarého vodiča ako primárneho vinutia.

^ Rodový transformátor - s primárnym vinutie vo forme tyče s kruhovým prierezom.

Zbernicový transformátor- dodávané továrňou bez primárneho vinutia (pri inštalácii cez okno puzdra, prechádza cez rozvodnú zbernicu, ktorá neskôr zohráva úlohu primárneho vinutia).

^ Zabudovaný transformátor - je prstencové jadro so sekundárnym vinutím navinutým na ňom, ktoré je opotrebované na izolátore puzdra olejového spínača alebo výkonového transformátora, pričom izolátorová tyč je primárnym vinutím.

Implementácia primárneho vinutia vo forme jediného priameho vodiča zjednodušuje konštrukciu transformátora, znižuje jeho veľkosť a hmotnosť. Jednootáčkové prúdové transformátory sa však odporúčajú používať len pri pomerne veľkých primárnych prúdoch (obvykle 600 A a viac), pretože pri nízkych prúdoch neposkytujú potrebnú presnosť merania.

Pre prúdové transformátory vnútornej inštalácie do 35 kV a vonkajšie inštalácie do 10 kV platí izolácia z epoxidového odliatkuživice.

^ Prúdové transformátorové prúdové transformátory typu TPOL (T - prúdový transformátor, P - priechod, O - jednosmemý, L - s odlievanou izoláciou). Určené pre vnútornú inštaláciu a sú vyrábané pre napätie od 10 do 35 kV pre prúdy od 600 do 1500 A. Na obr. 1.2 znázorňuje konštrukciu závitového TT s odlievanou izoláciou z epoxidovej živice TPOL-10 10 kV 1000 A s dvoma jadrami.

Obr. 1.2. Transformátor prúdu TPOL-10 s priechodom:

A - umiestnenie jadier s vinutiami; b - štruktúra: 1 - jadro; 2 - sekundárne vinutie; 3 - montážny krúžok; 4 - primárny vinutie

Primárne vinutie sa vyrába vo forme guľatej medenej tyče, ktorej konce majú obdĺžnikový tvar. Jadro primárneho vinutia preniká dvoma toroidnými jadrami, ktoré sú zvinuté cievky z transformátorovej ocele. Na každom jadre na vrchole lepenky je navinuté sekundárne vinutie, vyrobené z izolovaného drôtu. Medzi jadrami je vyobrazený polkruh, na ktorom je pripevnená obdĺžniková oporná príruba.

Primárne jadrá sa naplnia zlúčeninou, ktorá tvorí izolačný blok vo forme puzdra. Terminály sekundárneho vinutia sú umiestnené na bočnom prílivovom bloku.

^ Transformátory zbernice prúdu (cez a podpora) stavať na veľkých primárnych prúdoch. Úloha primárneho vinutia je vykonávaná autobusom prechádzajúcim cez transformátor.

Existujú transformátory na napätie 0,66 kV a prúdy od 800 do 10 000 A. typu TNSHL-0,66(N - nízke napätie, U - zbernica, L - s odlievanou izoláciou), pozri obr. 1.3.

-330 (210)

Obr. 1.3. prúdový transformátor TNShL-0.66 pri 3000-5000 A

Zabudované prúdové transformátory ako TV a TVT(T-prúdový transformátor, B - zabudovaný, T - vstavaný výkonový transformátor) sú súčasťou konštrukcie spínačov s veľkým množstvom oleja na napätie 35 kV a vyššie a výkonových transformátorov.

Vstavaný prúdový transformátor je transformátor jadrového prúdu, ktorý používa ako hlavnú izoláciu izolácia olejového ističa alebo výkonového transformátora.Preto sú vstavané transformátory veľmi lacné a nevyžadujú špeciálne miesto na inštaláciu.

Hlavná nevýhoda zabudovaného transformátora prúdu je nízka presnosť merania - asi 10(najmä pri nízkych menovitých prúdoch). Je to spôsobené tým, že prstencové jadro zabudovaného transformátora prúdu je vyrobené s veľkým vnútorným priemerom, určeným rozmermi spínacieho izolátora.

1.3. Multi-prúdové transformátory

Pri nízkych primárnych prúdoch (menej ako 400 A) sa na získanie triedy vysokej presnosti používajú viacotáčkové TT. Čím menšie je menovitý prúd, tým je zrejme počet závitov, ktoré má mať primárne vinutie.

Štruktúrne, viacotáčkové prúdové transformátory sú zložitejšie ako transformátory s jednosmerným prúdom. Prítomnosť niekoľkých závitov v primárnom vinutie komplikuje konštrukciu a sťažuje zabezpečenie potrebnej stability zariadenia vzhľadom na elektrodynamické sily počas skratu.

Vo forme primárneho vinutia a jeho umiestnenia vo vzťahu k jadru sú viacotáčkové TT rozdelené na navijak a spojenie,metódou zapínania základné a kontrolné body,podľa typu izolácie - s odlievanou izoláciou a naplnenou olejom.

Na obr. Zobrazí sa 1.4 transformátor viac točivého prúdu TPL-10(T -

Prúdový transformátor, P - priechod, L - s odlievanou izoláciou, pre napätie 10 kV). Na obdĺžnikovom laminovanom magnetickom jadre 1 je umiestnené sekundárne vinutie 2. Primárne vinutie 3 je vyrobené z medenej zbernice. Primárne vinutie je spojené s kontaktmi 5, sekundárnymi kontaktmi 6. Všetky časti TT sú naplnené epoxidovou zlúčeninou 4.

Obr. 1.4. Transformátor prúdu TPL-10 s dvomi jadrami

Pri napätí 35 kV a viac používajú otvorené obvody TT s olejom izolované.Najčastejšie Typ odkazu TTobr. 1.5. Tri prstencové magnetické jadrá 1 so sekundárnymi vinutiami 2 sú pokryté primárnym vinutím 4, ktoré sa uskutočňuje pomocou mäkkého drôtu.

Primárne vinutie má zvyčajne niekoľko paralelných vetví (dve vetvy na obrázku 1.5). Pri prepínaní z paralelného zapojenia na sériový je primárny menovitý prúd transformátora znížený o 2 krát.

Obr. 1.5 Typ spojenia TT

Obr. 1.6. TTtipaTFN-35

Primárne a sekundárne vinutia sú izolované káblovým papierom 5. Po aplikácii izolácie je magnetické jadro s vinutím pripevnené k základni TT pomocou lamiel 3. Na rovnakú základňu je pripevnený porcelánový kryt, ktorý chráni vinutia pred vplyvmi okolia. Vnútorná dutina TT po vákuovom sušení je naplnená transformátorovým olejom. Olej preniká káblovým papierom a vyplní všetky dutiny. Takéto TT sú určené pre napätie do 220 kV. Všeobecný pohľad naplnená olejom TT základnej verzie s vinutiami typu TFN-35(Prúdový transformátor Т, F - v porcelánovom puzdre, H - pre vonkajšiu inštaláciu, napätie 35 kV) je znázornený na obr. 1.6. Tu je výstup výstupov primárneho vinutia; 2 - výstup primárneho vinutia; 3 - magnetické jadro; 4 - sekundárne vinutie; 5 - izolácia káblového papiera; 6 - porcelánová pneumatika; 7-transformátorového oleja.

JSC "Electroapparat", Petrohrad, vyrába novú generáciu meracích prúdových transformátorov - THF(G - izolácia izolovaná plynom ) napätie PO a 220 kV,obr. 1.7 a 1.8.

Priestorový transformátor s vonkajšou izoláciou s plynovou izoláciou v porcelánovej pneumatike, nepriepustný, nepriepustný, nevyžaduje stálu údržbu počas celej životnosti a je určený na použitie namiesto prúdových transformátorov s izoláciou z papierového oleja. V súčasnej dobe vyvinutá pneumatika z polymérnych materiálov.

Menovitý primárny prúd pri napätí 110 kV - od 100 do 2000 A; 220 kV od 600 do 3000 A.

  Nevýhodou kaskádového TT je nárast chyby kvôlizvyšuje odpor vinutia.
^   2. TRANSFORMÁTORY NAPÄTIA

2.1.Všeobecné informácie

Napäťové transformátory sú navrhnuté na zníženie vysokých hodnôt

Napätie I-I (nad 250 V) na hodnotu rovnú 100 V alebo 100 / √3 V, potrebné na napájanie meracích prístrojov, automatizačných obvodov, poplašných zariadení a ochranných zariadení. Normálne napäťové transformátory pracujú v režime blízko režimu voľnobehu sekundárneho vinutia.

Napäťový transformátor pri napätí až do 35 kV sa nijakým spôsobom nelíši od transformátora so zníženým výkonom. Skladá sa z magnetického jadra zostaveného z dosiek z elektrickej oceľovej dosky, primárneho vinutia a jedného alebo dvoch sekundárnych vinutia. Na obr. 2.1. Zobrazuje sa schéma napäťového transformátora s jedným sekundárnym vinutím. Na primárne vinutie sa aplikuje vysoké napätie U b a sekundárne napätie vinutia U 2 sa dodáva meraciemu zariadeniu.

Obr. 2.1 Schéma zapojenia pre jednofázový transformátor napätia

Transformátory sa používajú vo vonkajšom prostredí (typ NOM-35,séria ZNOM a NKF)alebo interné inštalácie striedavého prúdu 0,38 - 500 kV a nominálnej frekvencie 50 Hz.

Transformátory NTMI s trojitým vinutím sú navrhnuté pre siete s izolovanou neutrálnou sériou NKF (s výnimkou NKF-110-5 8) - s uzemnenou neutrálou.

Trieda presnosti napäťových transformátorov (TN) je charakterizovaná maximálnou prípustnou chybou napätia a uhlovou chybou v určitom režime prevádzky transformátora.

chyba

Trieda presnosti Stres, ±% Uhlová, ±%

3 3 nehodnotené

Napäťové transformátory si zachovávajú triedu presnosti, keď primárne napätie sa pohybuje od 80 do 120% nominálnej hodnoty.

V elektrických inštaláciách sa používajú jednofázové, trojfázové (päťčlenné) a kaskádové TN.Výber jedného alebo druhého typu napäťového transformátora závisí od sieťového napätia, hodnoty a charakteru zaťaženia sekundárnych obvodov a od účelu napäťového transformátora (na účely zmeny, riadenia jednofázových zemných porúch, ochrany proti relé a automatizačných zariadení).

Vzhľadom na pomerne vysoké náklady na VT pre siete 110-750 kV, v niektorých prípadoch, kde je možné za prevádzkových podmienok meracích, ochranných a automatizačných systémov elektrických inštalácií, kapacitné rozdeľovače napätia.

Izolácia rozlišuje TN s suché a olejom izolované.
  2.2. Jednofázové napäťové transformátory

Jednofázové napäťové transformátory sú najbežnejšie. Sú k dispozícii pre prevádzkové napätia od 380 V do 500 kV.

Konštrukčné rozmery a hmotnosť napäťového transformátora nie sú určené výkonom ako v prípade výkonových transformátorov, ale hlavne objemom izolácie primárneho vinutia a veľkosti jeho vysokonapäťových svoriek.

Napäťové transformátory s menovitým napätím 380 V až 6 kV majú suchú izolačnú verziu (vinutia sú vyrobené z drôtu značky PEL a impregnované asfaltovým lakom).

Sverdlovsk závod prúdových transformátorov vyrába transformátory napätia pre 6, 10, 35 kV s liatou izoláciou.

Transformátory s napätím 10-500 kV majú izoláciu oleja (magnetické jadro je ponorené do transformátorového oleja).

2.2.1. Transformátory suchého napätia

Pre magnetické obvody transformátorov typu NOS-0.5 sa používajú celo-razené dosky v tvare W, magnetické obvody iných druhov náboja sú vyrobené z obdĺžnikových dosiek.

Napäťový transformátor typu ^ SOSK - 6 (O - jednofázový, C - so suchou izoláciou, K - s kompenzačným vinutím na zníženie uhlovej chyby pri napätí 6 kV) určené na zber iba rozvádzačov uhoľných baníObr. 2.2. Pri montáži je naplnený asfaltovou hmotnosťou. Konce vinutí tohto transformátora sú chované voľnými pružnými izolovanými drôtmi.

Obr. 2.2. Napäťový transformátor NOSK-6 2.2.2. Napájacie transformátory

Zemnicové transformátory ZNOL-35B UHLPre napájanie elektrických meracích prístrojov, ochranných a poplachových obvodov v elektrických inštaláciách striedavého prúdu s frekvenciou 50 alebo 60 Hz, ryže (O-jednofázová, L - s odlievanou izoláciou pre napätie 35 kV, izolácia typu B, UHL - pre mierne a studené podnebie) , 2.3.

Obr. 2.3. Všeobecný pohľad na transformátor ZNOL-35B

Menovité napätie primárneho sekundárneho vinutia je 100 l / 3 V, menovité napätie sekundárneho sekundárneho vinutia je 100 V.

Menovitý výkon hlavného a prídavného vinutia v triede presnosti 0,5 - 150 V * A; 1 - 300 V * A; 3 - 600 V * A.

Teplota vzduchu počas prevádzky je od -60 ° C do 40 ° C s relatívnou vlhkosťou 100% pri 25 ° C.

Patentová ochrana sa vykonáva patentmi na vynálezy, priemyselnými vzormi a certifikátmi pre úžitkové vzory.

Obr. 2.4. Celkový pohľad na skupinu ZhZNOL-6 a ZhZNOL-10


Trojfázová antirezonantná skupina napäťových transformátorov ZxZNOL-6je určený pre inštaláciu v kompletných rozvádzačoch (KRU) alebo uzavretých rozvádzačoch (ZRU) a slúži na napájanie elektrických meracích prístrojov, ochranných obvodov a signalizáciu v elektrických inštaláciách striedavého prúdu s frekvenciou 50 alebo 60 Hz. 2.4 a 2.5.

Obr. 2.5. Rozloženie skupiny

Trojfázová skupina je odolná voči ferrorezonancii a (alebo) účinkom prerušovaného oblúka v prípade zatvorenia jednej z fáz siete na zem. Určené na použitie v podmienkach:

• 
    inštalačná výška nad hladinou mora nie viac ako 1000 m;
• 
    teplota okolitého vzduchu od -45 do 50 ° C;
• 
    prostredie nie je výbušné, neobsahuje agresívne plyny
  a pary v koncentráciách, ktoré zničia kovy a izoláciu;
• 
    bez priameho vystavenia slnečnému žiareniu;
• 
    pracovná pozícia vo vesmíre - akékoľvek.

Magnetické jadrá týchto transformátorov sú laminované, zostavené z elektrických oceľových dosiek. Dosky sú izolované lakom.

Vinutia VN pozostávajú z jednej alebo dvoch cievok (sekcií) a majú elektrostatické sitá na ochranu proti prepätiu.

Nádrže s napäťovým transformátorom sú zvárané z oceľového plechu. Tvar nádrže - guľatý, oválny alebo obdĺžnikový.

Vodiace konce vinutí väčšiny transformátorov sú spojené s porcelánovými izolátormi (puzdrami) inštalovanými na kryte nádrže.

Napäťové transformátory typov ZNOM-3 5 a NOM-3 5 majú na vysokonapäťových vstupoch inštalované olejové konzervátory, obr. 2.6. Iné typy konzervátorov oleja chýbajú v TN, ich hladina oleja je pod vekom o 20-30 mm.

Obr. 2.6. Napäťový transformátor typu NOM-35: 1 - svorky najvyššieho napätia, 2 - svorky spodného napätia, 3 - expandér, 4 - nádrž, 5 - olejový štartovací kohút

2.3. Transformátory trojfázového napätia

Rozmery a náklady na TH možno znížiť kombináciou troch jednofázových TH v - jednom trojfázovom. Používajú sa tri tyče a päť tyčové TN.

Na reguláciu izolačného odporu systémov s izolovanými neutrálmi sa používajú trojfázové VT s piatimi tyčami, obr. 2.7. Keď je jedna z fáz uzemnená, magnetické toky vytvorené vinutiami neporušených fáz sú uzavreté pozdĺž vonkajších tyčí s malým magnetickým odporom. Ďalšie vinutia pripojené v otvorenom trojuholníku a, xb zabezpečujú funkciu alarmu a ochrany relé. Keď symetrický režim v sieti na výstupe a, x, napätie chýba.

2.7. TH s päťžilovým magnetickým vodičom

namietať- 10 -2 UHL - transformátor (N - napätie, A - antirezonant, A - na meranie napätia a riadiacej izolácie v sieťach 6 a 10 kV s akýmkoľvek neutrálnym uzemňovacím režimom, ktorý používa ochranný obvod ferorezonancie, T - ).

Menovité napätie hlavného sekundárneho vinutia 100 V, prídavné sekundárne vinutie s jednostranovým skratom siete na zem

Menovitý výkon hlavného sekundárneho vinutia s triedou presnosti

0,5 až 200 V * A; 1 - 300 V * A; 3 - 600 V * A.

Na obr. 2.8. ukazuje schému zapojenia transformátora NAMIT-10.

Obr. 2.8. Schéma pripojenia transformátora NAMIT-10-2

Transformátor sa skladá z dvoch napäťových transformátorov inštalovaných v jednom kryte:

TNKI- izolácia riadenia napätia transformátora. Určené na napájanie obvodov meracieho prístroja, meranie elektrickej energie, ochrana a riadenie izolácie.

TYPE - transformátor s nulovou sekvenciou. Určené na ochranu transformátora TNKI pred poškodením v jednofázových skratoch.

Automatická zmena indukčného odporu transformátora TNP eliminuje feronorezonančné procesy v akýchkoľvek druhoch prevádzky elektrickej siete s izolovaným neutrálom. V dôsledku toho NAMIT-10-2 priaznivo porovnáva s podobnými transformátormi (NTMI-10, NAMI-10,

ZhZNOL-6).

Prevádzka transformátora NAMIT-10 za akýchkoľvek prevádzkových podmienok elektrickej siete nemá časový limit. Pri zapínaní transformátora v sieti, kde celková dĺžka nadzemných vedení nie je väčšia ako 60 km a dĺžka káblov nie je väčšia ako 3 km, t.j. čo sa týka možnosti

ferorezonance,je potrebné použiť schému prevádzkovej ochrany obvodov pripojených k pasu TN.

Transformátory NAMIT-10 vyrábajú spoločnosť Samara Transformer JSC, Samara.

2.4. Kaskádové napäťové transformátory

Pri napätí nad 35 kV v dôsledku prudkého nárastu veľkosti a nákladov olejová kaskáda TNnormálne štruktúry pozostávajú z jednotiek (NKF-110), dvoch (NKF-220), troch (NKF-330) alebo štyroch (NKF-400 a NKF-500) jednotiek.

Obr. 2.9. Kaskádové napäťové transformátory

Pri absencii pripojovacích vinutia, ak nie je záťaž pripojená k výstupným vinutím, je napätie rozdelené medzi vinutia vysokého napätia, pretože ich indukčné odpory pri voľnobehu sú rovnaké.

Keď je zaťaženie zapnuté, sekundárny prúd demagnetizuje magnetické jadro 1 a jeho tok sa znižuje. Reakcia stupňa 1 tiež klesá. To vedie k tomu, že napätie medzi krokmi bude rozdelené nerovnomerne a väčšina z nich klesne na úroveň P.

Komunikačné vinutia slúžia na vyrovnanie rozloženia napätia medzi vinutím pri zapnutí záťaže.

Dokonalý variant je b) na obr. 2.9. Pri rovnakom napätí má 11OL / 3 kV TH jedno magnetické jadro. Na hornom horizontálnom jadre magnetického obvodu sú umiestnené komunikačné vinutia w c bi a prvé vysokonapäťové vinutie HV L na spodnom - komunikačné vinutie W C B2, druhé vinutie vysokého napätia HH 2 a dva nízke napätie HH. Jeden z koncov každého vinutia VN L VN 2 je pripojený k magnetickému jadru. Každé VN vinutí je izolované voči magnetickému obvodu, ktoré je určené pre napätie / 2 a f, čo znižuje veľkosť transformátora.

V transformátoroch s napätím 110 kV a vyšším, aby sa znížili atmosférické prepätia, je potrebné rovnomerné rozloženie napätia na cievkach na navíjanie vysokého napätia. Za týmto účelom sú umiestnené nad vinutiami VN obrazovky, ktoré sú elektricky spojené s poslednými závitmi týchto vinutia. Magnetický obvod s vinutím je namontovaný na izolačných regáloch, inštalovaný v porcelánovom tele a naplnený olejom.

Výsledné aktívne a reaktančné vinutia kaskádových TN sú výrazne väčšie ako v normálnych výkonnostných TN. teda ak chcete získať triedu s vysokou presnosťou, je potrebné znížiť zaťaženie.

Na obr. 2.10 je uvedený napäťový transformátor NKF-110.

Obr. 2.10. Všeobecný pohľad na napäťový transformátor NKF-110: a - zariadenie, b - schéma; 1 - spona na pripojenie do siete s vyšším napätím, 2 - porcelánová skrinka, 3 - nízke napätie navíjacie svorky, 4 - transportné valce

^   KONTROLNÉ OTÁZKY

1. 
     Účelové meracie transformátory.
2. 
     Trieda presnosti určenia. Aké triedy presnosti sú nainštalované pre transformátory prúdu a napätia? Aký je účel merania transformátorov rôznych tried presnosti.

4. Aké sú hodnoty nominálnych sekundárnych prúdov prúdových transformátorov az akých dôvodov sú inštalované.

5. Nebezpečenstvo prerušenia sekundárneho vinutia transformátora prúdu.

6. Aké sú charakteristiky prevádzkového režimu napäťového transformátora?

7. Aké sú nominálne sekundárne napätia napäťových transformátorov a z akých dôvodov sú nastavené.

8. Čo určuje meranie chýb TN.

9. Aké sú rozdiely medzi návrhmi HP a návrhmi výkonových transformátorov. Ako je hodnota nominálneho primárneho napätia na konštrukcii napäťového transformátora.

10. Nazovajte novú generáciu TT a TH a uveďte ich výhody. 11. Ukážte spínací obvod TT a TH v systéme elektrickej siete.
  odkazy

1. Chunikhin A.A. Elektrické prístroje: Všeobecný kurz. Učebnica pre stredné školy, 3. vydanie, Pererab. a pridajte. - M .: Energoatomizdat, 1988. - 720 s.
  2. Elektrotechnický odkaz. Zväzok 1, kniha 2. 4. ed., Pererab. / Pod všeobecným ed. profesori PGGrudinsky, G.N. Petrova, M.M. Sokolov a iní - M .: Energy, 1971.-880 p.