Напряжение разомкнутого треугольника тн (6 видео)

Разомкнутый треугольник. Открытый треугольник

Автор: Евгений Живоглядов.
Дата публикации: 17 июля 2013 .
Категория: Статьи.

Следует отличать соединение в разомкнутый треугольник (рисунок 1, а) от соединения в открытый треугольник (рисунок 1, б), называемого иногда V-образным. Рассмотрим на нескольких типичных примерах области их применения.

Рисунок 1. Различие между соединениями в разомкнутый (а) и открытый (б) треугольники. Примеры применения соединений в разомкнутый треугольник: утроитель частоты (в) и фильтр напряжения нулевой последовательности (г).

Содержание

Разомкнутый треугольник
Открытый треугольник
ТРАНСФОРМАТОРЫ НАПРЯЖЕНИЯ И СХЕМЫ ИХ ВТОРИЧНЫХ СОЕДИНЕНИЙ.
Схемы соединений и особенности разомкнутого треугольника трансформатора напряжения
Схемы соединений трансформаторов напряжения в открытый и разомкнутый треугольник
Различие между соединениями
В каких случаях применяют
Заключение
💥 Видео

Видео:Курс РЗиА. Часть1. Трансформаторы напряжения.Скачать

Разомкнутый треугольник

Разомкнутый треугольник используется, например, в выпрямительных установках для получения тока тройной частоты, подмагничивающего уравнительный реактор (смотрите статью «Шестифазная звезда и двойной зигзаг», рисунок 3, а) С этой целью применяют утроитель частоты, который состоит из трех однофазных трансформаторов с сильно насыщенными магнитопроводами. Первичные обмотки утроителя частоты соединены в звезду с изолированной нейтралью, вторичные – в разомкнутый треугольник (рисунок 1, в). Сильное насыщение магнитопроводов, их малое магнитное сопротивление, непроходимость нейтрали первичной обмотки для токов третьей гармоники – все это обеспечивает возникновение во вторичных обмотках электродвижущей силы (э. д. с.) тройной частоты, совпадающих во времени у всех фаз (смотрите статью «Понятие о магнитном равновесии трансформатора»). Поэтому через УР, замыкающий контур вторичных обмоток утроителя частоты, проходит ток тройной частоты, что и требуется в данном случае (смотрите статью «Шестифазная звезда и двойной зигзаг»).

Следующий пример дан из другой области. На рисунке 1, г показан фильтр напряжения нулевой последовательности 1 , который служит для обнаружения замыканий на землю в сети с изолированной нейтралью. Первичные обмотки соединены в звезду, ее нейтраль обязательно заземлена, благодаря чему первичная обмотка каждой фазы включена на ее напряжение относительно земли. Вторичные обмотки, соединенные в разомкнутый треугольник, питают реле Р.

В нормальных условиях, а также при коротких замыканиях, но без заземления геометрическая сумма фазных напряжений равна нулю. Следовательно, напряжение на обмотке реле равно нулю и оно не срабатывает. Однако при замыкании на землю в напряжениях появляется составляющая нулевой последовательности U₀. Реле срабатывает и производит заданные действия (включает сигнал, отключает заземленный участок, включает резерв и тому подобное).

Обращается внимание на следующее. Заземление нейтрали первичной обмотки (рисунок 1, г) – необходимое условие для действия схемы. Заземление вторичной обмотки – средство обеспечения безопасности (смотрите статью «Схема соединения «Звезда»). Токи третьих гармоник в контуре вторичных обмоток не возникают, так как трансформаторы напряжения работают при малых индукциях, благодаря чему их магнитопроводы далеки от насыщения.

Видео:Трансформаторы напряжения ЗНОЛ.06-10Скачать

Открытый треугольник

Открытый треугольник в силовых электроустановках редко используется, но в цепях измерения, учета и сложных релейных защит находит самое широкое применение.

На рисунке 2, а в открытый треугольник соединены два однофазных силовых трансформатора. Это равносильно тому, что из трехфазной группы один трансформатор попросту отсоединен, но все внешние выводы как с первичной, так и со вторичной стороны оставлены. Особенности такого соединения состоят в следующем:
1. В фазах ab и ac проходят линейные токи, сдвинутые по фазе при активной нагрузке относительно соответствующих фазных напряжений на 30°. Значит, каждый трансформатор при активной нагрузке работает с cos φ = 0,866 (а не cos φ = 1). Поэтому отдаваемая мощность двух трансформаторов, соединенных в открытый треугольник, составляет не 2/3, а только 58% (2/3 от 86,6%) мощности, которая была бы при закрытом треугольнике.

Рисунок 2. Примеры соединений в открытый треугольник.

2. Различные сопротивления для линейных токов нарушают симметрию под нагрузкой.

Другой пример, (рисунок 2, б) показывает соединение в открытый треугольник обмоток напряжения 2 трехфазного счетчика для трехпроводных сетей трехфазного тока (схема Арона). Токовые обмотки 1 включены в фазы a и c. К обмоткам напряжения подведены напряжения между фазами ab и bc. Буквы Г и Н соответственно обозначают «генератор» и «нагрузка». Звездочками отмечены начала обмоток (смотрите статью «Примеры соединений измерительных трансформаторов»).

Третий пример (рисунок 2, в) показывает соединение в открытый треугольник двух однофазных трансформаторов напряжения. Такое включение применяется в электроустановках высокого напряжения, если достаточно контролировать линейные напряжения U_AB, U_BC, U_CA 2 . Вторичные обмотки трансформаторов напряжения заземлены для обеспечения безопасности.

1 Прямая, обратная и нулевая последовательности – термины метода симметричных составляющих, с помощью которого рассчитываются схемы с несимметричной нагрузкой.
2 U_AB = k × U_ab, U_BC = k × U_bc, U_CA = k × U_ca, где k – коэффициент трансформации трансформатора напряжения, в нашем примере 10000 : 100 = 100. Вольтметры градуируют в киловольтах.

Источник: Каминский Е. А., «Звезда, треугольник, зигзаг» – 4-е издание, переработанное – Москва: Энергия, 1977 – 104с.

Видео:Трансформаторы напряженияСкачать

ТРАНСФОРМАТОРЫ НАПРЯЖЕНИЯ И СХЕМЫ ИХ ВТОРИЧНЫХ СОЕДИНЕНИЙ.

5.1.Назначение трансформаторов напряжения (ТН).

При напряжении свыше 1000 В, непосредственное включение приборов недопустимо как по условию изоляции, так и безопасности обслуживающего персонала. В связи с этим при высоких напряжениях измерительные приборы включаются через промежуточные измерительные трансформаторы, называемые трансформаторами напряжения (ТН).

ТН предназначены как для измерения напряжения, мощности, энергии, так и для питания автоматики, синхронизации и релейной защиты ЛЭП от замыканий на землю.[1].

5.2.Расшифруйте обозначения некоторых ТН, наиболее используемых в электроустановках ?;

НОМ – ТН. Однофазный, масляный;

ЗНОМ – заземляемый ввод ВН, напряжения, однофазный, масляный;

НТМИ – напряжения, трехфазный, масляный, с обмоткой для контроля изоляции сети;

НАМИ – напряжения, антирезонансный, масляный, с обмоткой для контроля изоляции сети;

НКФ – напряжения, каскадный, в фарфоровой покрышке;

СР – серия трансформаторов напряжения: измерительный, однофазный, емкостной напряжением 110-500 кВ.

НОЛ.11-6.05; НОЛ.0.8; НОЛ.12; НОЛ – незаземляемые трансформаторы напряжения 3-6-10 кВ;

ЗНОЛ.06; ЗНОЛЭ-35; ЗНОЛ – заземляемые ТН;

ЗхЗНОЛ; ЗхЗНОЛП – трехфазные антирезонансные группы ТН;

ЗНОЛП; НОЛП – заземляемые и незаземляемые ТН со встроенными защитными предохранительными устройствами. В трансформаторах этих серий высоковольтные выводы первичной обмотки выполнены со встроенными защитными предохранительными устройствами (ЗПУ), которые, также как и магнитопровод с обмоткамаи. Залиты изоляционным компаудом, образуя монолитный блок. ЗПУ выполнено в виде разборной конструкции с плавкой вставкой, представляющей собой металлодиэлектрический резистор, подобранный для каждого типа трансформаторов. Это устройство срабатывает при токах менее 1 А, время отключения от 5 до 10 секунд. После срабатывания ЗПУ подлежит перезарядке. Которая производится персоналом предприятия. Эксплуатирующего трансформатор.

5.3.Какое напряжение принято во вторичной обмотки ТН ?

Для основной вторичной обмотки ТН с номинальным напряжением, соответствующим линейному напряжению сети, установлено напряжение 100 В. Соответственно для ТН с фазным номинальным напряжением основной вторичной обмотки 100 / В при включении их по схеме звезда-звезда вторичное линейное напряжение, соответствующее номинальному, будет тоже 100 В. Номинальное напряжение дополнительных вторичных обмоток устанавливается таким образом, чтобы максимальное значение напряжения 3Uо (на разомкнутом треугольнике) при однофазном замыкании на землю в сети, когда линейное напряжение соответствует номинальному напряжению ТН, было 100 В. Поэтому для дополнительных обмоток ТН, предназначенных для сети с заземленной нейтралью, установлено Uном = 100 В, а всети с изолированной нейтралью Uном=100/3 В.[44].

5.4.В каких случаях обеспечивается требуемый класс точности для ТН ?

Погрешности ТН, соответствующие классам, обеспечиваются при частоте 50 Гц, первичных напряжениях от 0,8 до 1,2 Uн, индуктивной нагрузке вторичной обмотки с коэффициентом мощности 0,8 и вторичной нагрузке в пределах (0,25-1,0) Рн (номинальная мощность) при номинальном первичном напряжении. Для обеспечения работы ТН в соответствующем классе при малой нагрузке по вторичным обмоткам присоединяют балластные резисторы. Для снижения погрешностей ТН их мощность выбирается значительно выше мощности вторичной нагрузки, так как наименьшие погрешности у ТН бывают при работе на холостом ходу. [44].

Пояснить в чем заключается отличие схем соединения «открытый треугольник» и «разомкнутый треугольник» ?

Два однофазных ТН, соединенные в схему «открытого треугольника», могут быть применены для включения измерительных приборов и регуляторов напряжения. Схема «открытого треугольника» состоит из двух присоединенных к трехфазной системе однофазных ТН, как это показано на рисунке 5.1.:

Рис. 5.1. Схемы соединения в «открытый треугольник».

В отличие от схемы треугольника, векторная диаграмма схемы «открытого треугольника» представляет собой лишь две стороны правильного треугольника. Для этой схемы характерно то, что при симметричной нагрузке трех фаз общая мощность обоих ТН равна мощности одного ТН умноженной на т. е. на 13% меньше суммы их мощностей.

Дополнительные вторичные обмотки трех однофазных трехобмоточных трансформаторов, соединенные в «разомкнутый треугольник», служат для включения реле защиты от замыканий на землю. Схема «разомкнутого треугольника» является фильтром напряжения нулевой последовательности 3Uо, смотрите рисунок 5.2. В нормальном режиме сети при симметричных напряжениях Uа, Uв, Uс на выводах этой обмотки и на реле КV напряжение практически отсутствует. Имеется только напряжение небаланса, значение которого обычно не превышает 1-3 В. Наличие этого напряжения свидетельствует об исправности ТН, отсутствии обрывов и замыканий в его вторичных цепях.

Рис. 5.2. Схемы соединения в «разомкнутый треугольник».[1]

Назовите особенности каскадных ТН ?

Особенностью каскадных ТН, представляющих несколько трансформаторов с последовательно соединенными первичными обмотками. Выравнивание мощности по элементам каскада достигают применением выравнивающих и связывающих обмоток, передающих мощность с обмоток одного элемента на другой.

Благодаря связывающим обмоткам нагрузка и напряжение распределяются поровну между двумя трансформаторами каскада. Половина нагрузки трансформируется в обмотку НН из обмотки ВН, а вторая половина из связывающей обмотки.

Назначение выравнивающих обмоток сводится к уменьшению ЭДС рассеяния трансформатора, с учетом того, что вторичные обмотки находятся на одном нижнем стержне магнитопровода, а первичная на обоих.

Начала первичных и выравнивающих обмоток обоих стержней соединены вместе и присоединены к магнитопроводу. При этом выравнивающие обмотки и магнитопровод получают потенциал, равный половине фазного напряжения.[1,7].

Укажите требования к заземлению первичной обмотки ТН ?

У ТН типов НКФ, ЗНОМ следует тщательно проконтролировать надежность присоединения к «заземлению» заземляемых выводов, а также наличие отдельного заземления корпуса ТН. Напряжение вывода «К» относительно «земли» должно быть равно нулю, а вывод «Н» напряжению небаланса 1-3 В. Для обеспечения действия реле сигнализации и защиты от замыканий на землю, включаемых на напряжение 3Uо, нулевая точка первичных обмоток должна быть заземлена.[7].

Для чего заземляются вторичные обмотки ТН ?

Для безопасности обслуживания вторичных цепей в случае пробоя изоляции и попадания высокого напряжения на вторичную обмотку один из зажимов вторичной обмотки или нулевая точка присоединяется к заземлению. В схемах соединения вторичных обмоток в «звезду» чаще всего заземляется не нулевая точка, а начало обмотки фазы В. Это объясняется стремление сократить на одну треть число переключающих контактов во вторичных цепях т. к. заземленная фаза может подаваться на реле помимо рубильников, переключателей и вспомогательных контактов разъединителей.[18].

5.9.Как правильно заземлить вторичные обмотки ТН ?

Заземление должно устанавливаться по возможности ближе к ТН. Однако следует учитывать, что при этом объединение заземленных проводов двух или более ТН недопустимо, так как может послужить причиной неправильной работе релейной защиты.

Следует, однако учитывать, что цепи напряжения, как правило, должны выполняться без общей заземленной шины. При этом заземление вторичных цепей каждого ТН должно устанавливаться на ближайшей к нему сборке зажимов и объединение каких-либо проводов заземленных или незаземленных вторичных цепей разных ТН не допускается даже кратковременно. С этой целью переключение нагрузки с одного ТН на другой производится только с разрывом цепи, а при включении устройств синхронизации сразу на два ТН обеспечивается электрическое разделение их вторичных цепей (например, с помощью разделительных трансформаторов).

В проводах, соединяющих точку заземления с обмотками ТН не должно быть коммутационных и защитных аппаратов (рубильников, переключателей, автоматических выключателей, предохранителей и др.). Сечение заземляющего провода должно быть не менее 4 мм² (по меди).[44,48].

5.9.Почему не разрешается выполнять разделение вторичных цепей ТН по разным кабелям ?

Выводящиеся от основных или дополнительных вторичных обмоток ТН трех или четырех проводные цепи должны подаваться на цепи в одном кабеле. Двух проводная цепь от концов одной обмотки однофазного ТН или от дополнительных обмоток, соединенных по схеме «разомкнутого треугольника» (цепь 3Uо), также должны выводиться на щит в одном кабеле. Это необходимо во избежание значительного увеличения индуктивного сопротивления вторичных цепей и недопустимого возрастания потери напряжения в них.

При полном объединении электрической цепи в одном кабеле создаваемые токами в близко расположенных друг к другу жилах этого кабеля магнитные потоки будут почти полностью взаимно уничтожаться, так как геометрическая (векторная) сумма токов одной цепи всегда равна нулю. Поэтому индуктивное сопротивление такой цепи будет относительно малым. При разделении той же цепи по разным кабелям равновесие токов и магнитных потоков нарушается и индуктивное сопротивление цепи резко возрастает.

Вторичные цепи ТН, установленных на открытом РУ, должны выводиться на щит кабелями с металлической оболочкой или броней.

Для снижения продольных ЭДС, наводящихся в жилах этих кабелей токами КЗ, проводящими по заземляющему контуру, металлическую оболочку или броню рекомендуется заземлять с обеих сторон.[44].

5.10. Какое напряжение возникает на дополнительной обмотке при замыкании на землю в сети с изолированной нейтралью ?

При однофазном КЗ на землю, например фазы А, напряжение этой фазы относительно земли становится равным нулю, напряжение неповрежденных фаз В и С больше в 1,73 раза, а их геометрическая сумма становится равной утроенному значению фазного напряжения. Для того чтобы напряжение на реле в «разомкнутом треугольнике» КV в этих случаях не превышало стандартного номинального значения 100 В ТН с обмотками, соединенными по схеме «разомкнутый треугольник» имеют повышенный в 3 раза коэффициент трансформации, например для сети 10 кВ :

N_тн = 10000 / 100:3 = 300

В качестве реле КV применяется реле типа РН-53/ 60Д с минимальной уставкой 15 В [2].

5.11. Какое напряжение возникает на дополнительной обмотке ТН при замыкании на землю в сети с заземленной нейтралью ?

В случае замыкания на землю в сети с заземленной нейтралью, например фазы А на землю фаза А-О ТН оказывается замкнутой накоротко и напряжение на обмотках этой фазы и, в частности на дополнительной обмотке, исчезает. Приведем диаграммы вторичных напряжений:

Как видно из диаграммы «разомкнутого треугольника», на выводах а_д-х_д появится напряжение, равное геометрической сумме напряжений действующих фаз В и С, т. е. равное фазному напряжению «разомкнутого треугольника».

Так как напряжение на вводах а_д-х_д при замыкании на землю должно быть равно 100 В, то и обмотки при системе с заземленной нейтралью должно быть равным 100 В. Поэтому коэффициент трансформации для дополнительной обмотки будет равен :

Nтн = 110 000 / 100 = 1100

Это ошибка, в действительности коэффициент трансформации ТН равен :

Nтн = 110 000 : / 100 = 632

Аналогично и для других напряжений свыше 110 кВ. Данный коэффициент и применяется при определении величины первичного значения 3Uо в сети при однофазных замыканиях на землю.[1].

5.12. Объяснить что произойдет во вторичных цепях ТН типа НТМИ при перегорании предохранителя на стороне ВН ?

При питании цепей напряжения от трехфазного пятистержневого ТН в случае перегорания предохранителя в одной из фаз со стороны ВН магнитные потоки двух других фаз, замыкаясь через крайние стержни и стержни оборванной фазы, восстанавливают в последней напряжение. Значительно уменьшая несимметрию вторичных напряжений.

При этом напряжение оборванной фазы составляет Uв = 0,5 Uф, а линейные напряжения Uав = Uвс ≈ 0,75 Uном . В этом случае чувствительность контроля напряжения во вторичных цепях выполненного на устройстве обрыва фаз или реле минимального напряжения, включаемые на линейные напряжения, окажется недостаточной.

Требуемая чувствительность может быть достигнута при применении реле напряжения обратной последовательности типа РНФ-1 с минимальной уставкой обратной последовательности 6 В и в сочетании с реле минимального напряжения с уставкой 75 В.[44].

5.13. Назвать мероприятия предотвращающие неправильные действия РЗА из-за наводок продольных ЭДС во вторичных цепях ТН .

Для предотвращения неправильных действий защиты из-за наводок продольных ЭДС во вторичных цепях ТН следует :

— переключение цепей напряжения присоединений РУ с ТН одной системы шин на ТН другой системы шин блок-контактами разъединителей применять только в распределительных устройствах 6-35 кВ. В РУ 110 кВ и выше должны применяться схемы с реле повторителями положения разъединителей либо переключатели;

— в РУ 110 кВ и выше применять во вторичных цепях ТН только кабели в металлической оболочке и заземлять оболочку с обоих концов каждого кабеля. Использование изолированной металлической оболочки в качестве одного из проводов вторичной цепи напряжения по соображениям надежности не допускается;

— кабели в цепях основных и дополнительных обмоток ТН от шкафа ТН до щита по всей длине прокладывать рядом.[48].

5.14. Назовите косвенные признаки повреждения ТН типа НКФ 110-500 кВ .

К косвенным признакам повреждения ТН типа НКФ 110-500 кВ относятся :

— срабатывание фиксирующих (ФИП, ЛИФП и др.) и регистрирующих цифровых

приборов и осциллографов (3Uо) ВЛ;

— появление сигнала о неисправности во вторичных цепях ТН;

— запуск осциллографов, цифровых регистраторов пускающихся от ТН по напряжению;

— срабатывание противоаварийной автоматики (АВ реактора, АПН ВЛ) при нормальном напряжении на ТН других присоединений и (или) увеличение фазного напряжения на 15% и более (линейных напряжений на 10% и более), определяемого по щитовым приборам путем переключения ключа выбора фаз или замерами во вторичных цепях, и сопровождающегося резким увеличением небаланса в «разомкнутом треугольнике» ТН (определяется по прибору замера небаланса, либо специальным замером), без увеличения напряжения на других фазах (одного линейного напряжения) данного ТН.

При появлении одного или нескольких косвенных признаков оперативный персонал выводит ТН из работы в срок не более 15 минут. С целью исключения несчастных случаев, при появлении вышеуказанных признаков виткового замыкания ТН, нахождение персонала на ОРУ с дефектным ТН до снятия с него напряжения запрещается. Работающие бригады с данного ОРУ должны быть немедленно удалены. Запрещается производить замер вторичных напряжений в местном шкафу ТН как релейным, так и оперативным персоналом при увеличенном фазном напряжении на данном ТН по сравнению с напряжением соответствующих фаз других ТН.[18]

5.15. В каких случаях устанавливается автоматический выключатель во вторичных цепях «разомкнутого треугольника» ТН ?

Допускается не устанавливать автоматические выключатели в цепи 3Uо ТН шин и ТН стороны низшего напряжения автотрансформаторов (трансформаторов), установленных в шкафах КРУ-6-10 кВ. В сетях с большим током замыкания на землю во вторичных цепях ТН, соединенных в «разомкнутый треугольник», автоматические выключатели также не предусматривается, так как при возникновении повреждений в таких сетях поврежденные участки быстро отключаются защитами сети и соответственно быстро снижается напряжение 3Uо. Поэтому в цепях, идущих от выводов Н и К ТН АТ, ВЛ и шин 500 кВ автоматических выключателей нет.

Наоборот, в цепях с малым током замыкания на землю между выводами Н и К может длительно существовать 3Uо при замыкании на землю в первичной цепи и при КЗ во вторичных цепях ТН он может повредиться.

Для защиты цепей напряжения, прокладываемых от неразомкнутых вершин треугольника (U, F), предусматривается отдельный автоматический выключатель.[59].

5.16. Как определить по работе указательных реле «контроля напряжения» и «наличия земли в сети 6-35 кВ» вид неисправности или повреждения ?

5.16.1. При замыкании на землю в сети 6-35 кВ срабатывает только указательное реле «земля в сети». При этом киловольтметр покажет нуль в поврежденной фазе и линейное напряжение в двух других не поврежденных фазах.

5.16.2. При неисправности во вторичных цепях ТН (отключение автоматического выключателя, перегорание предохранителя во вторичных цепях ТН, обрыв или отсутствие контакта в фазе на клеммнике или в автоматическом выключателе, перегорании теплового реле в автомате) срабатывает только указательное реле «неисправность вторичных цепей напряжения ТН». При этом киловольтметр покажет перекос по фазным напряжениям, но менее линейного.

5.16.3. При перегорании предохранителя на стороне ВН ТН или обрыве фазы на стороне ВН, срабатывают оба указательных реле «земля в сети» и «неисправность вторичных цепей напряжения ТН». При этом киловольтметр покажет половинное напряжение на отсутствующей фазе а линейные напряжения будут равны примерно 0,75 номинального.

5.17. В какой последовательности следует выводить (вводить) из работы ТН на подстанциях со сложной схемой первичных соединений ?

Для предотвращения отключения двух систем шин при КЗ на одной из них в бланках переключений на вывод (ввод) в ремонт (из ремонта) ТН-1(2) СШ без совмещения с ремонтом 1(2) СШ необходимо предусмотреть рекомендуемый порядок :

1. Вывод ТН в ремонт.

1.1. Переключатель цепи напряжения защит присоединений 1(2) СШ на оставшийся в работе ТН-1(2).

1.2. Ввести запрет АПВ присоединений при срабатывнии ДЗШ, отключить и вывести в ремонт ТН-1(2) СШ, вывести запрет АПВ присоединений.

1.3. ДЗШ включить по схеме «без фиксации».

1.4. Отключить оперативный ток с ШСВ.

1.5. Вывести контроль АПВ Н+ОШ на одном из присоединений, от которого производится АПВ 1(2) СШ.

2. Ввод ТН в работу.

2.1. Включить оперативный ток на ШСВ.

2.2. ДЗШ включить по схеме « с фиксацией».

2.3. Ввести запрет АПВ присоединений при срабатывнии ДЗШ, включить в работу ТН 1(2) СШ, вывести запрет АПВ присоединений.

2.4. Перевести цепи напряжения защит присоединений 1(2) СШ на ТН-1(2) СШ.

2.5. Ввести АПВ шин на 1 и 2 СШ.

5.18. Пояснить устройство антирезонансного ТН типа НАМИ ,

ТН серии НАМИ содержат в одном баке два трансформатора – прямой (он же и обратной) и нулевой последовательностей. Трансформатор прямой последовательности – трех фазный, трехстержневой, без боковых ярм. Его первичные обмотки соединены в звезду с изолированной от земли нейтралью. Между этой нейтралью и землей включена первичная обмотка однофазного трансформатора нулевой последовательности. На рисунке приведена принципиальная электрическая схема ТН типа НАМИ.

Схема соединения основной вторичной обмотки повторяет схему первичной обмотки. Дополнительная вторичная обмотка «3Uо» расположена на стержне трансформатора нулевой последовательности. На трех стержнях первого трансформатора помещается компенсационная обмотка. Соединенная в замкнутый треугольник без внешних выводов.

Феррорезонанс в трехфазной сети с изолированной нейтралью обычно возникает из-за несимметрии в фазных проводимостях ТН при различной степени насыщения стали магнитопроводов. В ТН серии НАМИ несимметрия не возникает, так как трансформатор нулевой последовательности всего один.

При ОЗЗ через перемежающую дугу в сети разряд емкостей происходит по первичной обмотке трансформатора нулевой последовательности. Поскольку источник напряжения в нулевой последовательности отсутствует, разряд носит затухающий характер. При этом, как показывают эксперименты с реальной дугой. Больших восстанавливающихся напряжений на дуговом промежутке не возникает. Однополярная дуга с зажиганием один раз в период отсутствует. Следовательно нет и больших намагничивающих токов и перегрева в первичной обмотке ТН.

При феррорезонансе в сети 6-10 кВ, на одной из фаз сети может достигнуть трехкратного значения, и на дополнительной вторичной обмотке ТН появится напряжение примерно 300 В. Это может быть опасным не только для устройств РЗА, но и для самого ТН.

Рис.5.3.Принципиальная электрическая схема соединения обмоток трансформатора НАМИ.

Чтобы антирезонансный ТН мог выдержать такое воздействие длительно, номинальная индукция в магнитопроводе транформаторе нулевой последовательности снижена в 4 раза.

НАМИ имеют следующие характеристики:

— ТН выдерживает однофазные металлические и дуговые замыкания на землю без ограничения длительности;

— ТН не вступает в феррорезонанс с емкостями любой сети, в том числе и с емкостями ненагруженных шин;

— ТН выдерживает повышение напряжения, вызванное феррорезонансом между емкостями и индуктивностями намагничивания других трансформаторов, как силовых, так и измерительных;

— В связи с высоким напряжением на выводах Ад-Хд (до 300 В) при феррорезонансе в сети рекомендуется устанавливать реле напряжения РН-54/200 вместо РН-54/60Д;

— ТН имеет пониженную предельную мощность дополнительной вторичной обмотки. Поэтому включать дополнительные гасительные сопротивления 25 Ом (400 Вт) на выводы Ад-Хд не допускается;

— Для защиты цепей напряжения от повреждений следует применять автоматические выключатели с кратностью отсечки 3,5 Jн.

5.19. Действительно ли ТН типа НАМИ-10 является антирезонансным ?

НАМИ – называется «антирезонансным», что является спорным. Антирезонансными могу быть только трансформаторы без заземления высоковольтных обмоток, например ТН типа НОМ, обмотки которого соединены по схеме «открытого треугольника». Однако при использовании этой схемы невозможен контроль состояния изоляции высоковольтной электрической сети. Для исключения указанного недостатка у ТН НАМИ-10 высоковольтная обмотка фазы В заземлена. При этом условии резонанс возможен в нормальном режиме работы только для фазы В трансформатора и при замыкании на землю фаз А или С.

Во всех случаях токи резонанса будут протекать по фазе В и их значение будет целиком зависить от прилагаемого напряжения к обмотке ВН фазы В. В нормальном режиме – это фазное напряжение, при однофазном замыкании на землю – линейное напряжение. Наиболее опасным режимом является работа с перемежающейся дугой при однофазном замыкании на землю, когда в каждый момент зажигания дуги напряжение может достигать значения 2,2 Uф. В эксплуатационной документации НАМИ-10 указывается, что при возникновении феррорезонанса в сети напряжение 3Uо на выводах Ад и Хд может достигать 250-300 В. Такое напряжение может возникнуть при феррорезонансе толко самого ТН НАМИ-10.[35].

5.20. Как измерить коэффициент трансформации ТН с дополнительной обмоткой (НТМИ)?

Особо измеряется коэффициент трансформации ТН с дополнительной обмоткой, соединенной в «разомкнутый треугольник» и имеющий только два вывода Ад и Хд. Для этого обмотку ВН ТН возбуждают (подают испытательное напряжение) однофазным или трехфазным напряжением 50 Гц. Однофазное напряжение поочередно подключается к выводам первичной обмотки А, В, С и нейтрали, тогда при закороченных двух других выводах (А-В+С; В-А+С; С-А+В) и соединенных с выводом нейтрали измеренный коэффициент трансформации должен соответствовать отношению значений первичного напряжение и измеренному на выводах Ад и Хд, т.е. проверяемому коэффициенту трансформации ТН.

При возбуждении (подачи напряжения) первичной обмотки ТН, трехфазным напряжением и закорачивании одной из фаз первичной обмотки ТН на нейтраль измеренное значение напряжения на выводах Ад-Хд дополнительной обмотки должно быть в три раза больше измеренного значения на однофазной схеме, т.е. 3Uф. Правильность соединения обмоток «разомкнутого треугольника» проверяется возбуждением первичной обмотки ТН и измерении напряжения на выводах Ад-Хд, значение которого должно быть равно напряжению небаланса 1-3 В ( в этом опыте ни одна первичная обмотка ТН не соединяется с выводом нейтрали).[7]

5.21. Влияет ли чередование фаз при подключении ТН типа НАМИ в сеть ?

ТН типа НАМИ имеет угловую компенсацию погрешностей и требует прямого чередовани фаз первичной сети. Оно должно быть (А-В-С). Обратное чередование фаз приведет к резкому увеличению угловой погрешности и выходу ТН из гарантированного класса точности.

5.22. Какие приборы применяются при измерении напряжения небаланса в «разомкнутом треугольнике» ТН-110 кВ и выше ?

В связи с тем что в протяженных цепях 3Uо обычно наводится напряжение посторонними магнитными полями, соизмеримое с напряжением небаланса Uнб, измерение Uнб вольтметром с большим внутренним сопротивлением может дать примерно одинаковые результаты при проверке исправной цепи.

В связи с этим для обеспечения правильных результатов проверки напряжение небаланса должно измеряться вольтметром с внутренним сопротивлением не более 200 Ом. Обычно вместо вольтметра применяют миллиамперметр до 100 мА и внутренним сопротивлением 50 Ом. Его включают через резистор 100 Ом. Максимальному отклонению прибора соответствует напряжение 3Uо = 15 В. При измерении прибор подключается к цепи 3Uо кнопкой SB, как показано на рисунке 5.4.[44]:

Рис. 5.4. Схема контроля небаланса в «разомкнутом « треугольнике ТН.

5.23. Как определить нагрузку вторичных цепей ТН ?

Предварительный расчет для определения нагрузки и требуемой мощности ТН может быть выполнено по данным о потреблении определенных реле и приборов, подключенных к цепям напряжения. Недостающие данные о потреблении отдельных реле, приборов или устройств могут быть получены путем измерения.

При питании вторичной нагрузки от трехфазного ТН с его мощностью в нужном классе точности (по каталогам, паспорта) сопоставляется утроенная мощность нагрузки наиболее загруженной фазы. Мощность нагрузки находящегося в работе ТН измеряется известными способами измерения (вольтметр или расчет по измеренными фазному току и напряжению):

Sф =Uл/ · Jф или Sф = Uф ·Jф

Для трехфазных ТН мощность фаз суммируется. Для «разомкнутого треугольника» ТН в режиме однофазного КЗ:

Где Iнагр. – нагрузка цепи «разомкнутого треугольника»[44].

5.24. Как выбрать автоматические выключатели во вторичных цепях ТН ?

Автоматические выключатели (автоматы) выбираются на основе расчетов токов КЗ во вторичных цепях ТН с учетом возможного увеличения нагрузки при резервировании другого ТН. Коэффициент чувствительности электромагнитного расцепителя (отсечки) автомата – отношение минимального значения тока КЗ к наибольшему току срабатывания этого расцепителя, должен быть не менее 1,5.

Тепловые расцепители имеют такие же номинальные токи, как и электромагнитные. При этом они начинают работать при токе 1,35Iном ± 25% и обеспечивают надежное действие при токе около 1,7 Iном.

Для обеспечения должной чувствительности электромагнитных расцепителей при КЗ во всех случаях применять кратность срабатывания 3,5 Iн.

При отсутствии автомата на нужный номинальный ток с кратностью 3,5 допускается производить перемотку его электромагнитных расцепителей в лаборатории, мастерской.

Ввиду относительно большого тока срабатывания электромагнитного расцепителя (разброс 3-4Iн) для повышения чувствительности автомата к удаленным КЗ и внутриаппаратным повреждениям рекомендуется применение автоматов с электромагнитным и тепловым расцепителями.

Выбор автоматов в цепи основных обмоток при включении на линию ТН типа НКФ должен производиться с учетом необходимости отстройки отсечки автомата от бросков емкостного тока, возникающих при снятии напряжения с линии высокого напряжения. Эти кратковременные броски тока проходят во вторичных цепях через трансформаторы для регулирования уставок дистанционных защит и могут быть порядка 60-80 А.

Для чего ток срабатывания электромагнитного расцепителя принимается равным

Где Кн – коэффициент надежности равный 1,3;

I_2с – максимальное значение емкостного тока во вторичных цепях.

При кратности срабатывания 3,5 номинальный ток расцепителя автомата должен быть

Iном.расч. = Кн I_2с /3,5

Эффективность такой отстройки от бросков емкостного тока должно проверяться при наладке.

Номинальный ток неселективного автомата, устанавливаемого на щите в цепи удаленных нагрузок, рекомендуется всегда применять равным 2,5 А.

В цепи 3Uо ТН до 35 кВ должен устанавливаться автомат только с тепловым расцепителем, чтобы не разрывать цепь 3Uо при повреждениях между проводами Н и И . При отсутствии провода И автомат в цепь 3Uо должен иметь только электромагнитный расцепитель.

Ликвидация КЗ даже на наиболее удаленных панелях реле защиты и автоматики с помощью теплового расцепителя недопустима. Поэтому при недостаточной чувствительности электромагнитного расцепителя следует для повышения коэффициента чувствительности до Кч≥1,5 увеличить ранее выбранное по допустимой потере напряжения сечение жил кабелей до этой панели. Сечение жил кабеля от ТН к панели защиты должно быть таким, чтобы при максимальной нагрузке на ТН падение напряжения в кабеле было не более 3%.[44].

5.25. Как правильно включить нагрузку на ТН включенных в открытый треугольник ?

При включении ТН, соединенных в открытый треугольник, нагрузка на напряжение Uса не подключается, так как возникают значительные погрешности. Трансформатор типа НАМИ-10 имеет аналогичный недостаток. Если напряжение Uса будет равно Uл, значит, изменена

маркировка одного из трансформаторов.[35].

Рис. 5.5. Схема соединений однофазных трансформаторов напряжения в открытый треугольник.

5.25. Какую роль играют высоковольтные предохранители в цепи ТН ?

Высоковольтные предохранители не защищают ТН при повреждении как со стороны НН, так и в самом трансформаторе. Они исключают возможность погашения всей секции при повреждении в ячейке ТН Использование плавкой вставки высоковольтных предохранителей, чувствительность к КЗ на выводах и в самом ТН, не представляется возможным, так как она будет перегорать от броска тока намагничивания при его включении.[35].

5.26. Укажите назначение трансформаторов напряжения серии СР?

Трансформаторы напряжения измерительные однофазные емкостного типа «СР» на номинальные напряжения 110-500 кВ новый тип ТН. Пример записи обозначения трансформатора:

«Трансформатор напряжения измерительный однофазный емкостной типа СРА123»

Расшифровка записи обозначения:

СР – серия трансформатора,

А – типоисполнение трансформатора (имеются типоисполнения А и В),

123 – обозначение класса напряжения трансформатора. Класс 123 соответствует номинальному напряжению сети 110 кВ, 245 – 220 кВ 362 – 330 кВ, 550 – 500 кВ.

Трансформаторы предназначены для передачи сигнала измерительной информации измерительным приборам (в том числе – при техническом и коммерческом учете электроэнергии), устройствам защиты и управления, а также обеспечивания высокочастотной связи (при частотах от 30 кГц до 500 кГц) в электрических системах 50 или 60 Гц с заземленной нейтралью при включении по схеме «фаза – земля». Трансформатор состоит из трех основных частей:

— емкостного делителя напряжения типа CSA или CSB,

— электромагнитного блока типа ЕОА или ЕОВ,

— вспомогательного оборудования для реализации режима высокочастотной связи.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Видео:Что такое звезда и треугольник в трансформатореСкачать

Схемы соединений и особенности разомкнутого треугольника трансформатора напряжения

Разомкнутый треугольник трансформаторов напряжения представляет собой тип соединения, при помощи которого достигаются оптимальные показатели работы. Также приборы могут подключаться по типу звезды или в открытый треугольник. Следует понимать разницу между этими видами, только в таком случае можно достигнуть оптимальных характеристик.

Видео:Часть 1. Замыкание на землю в сети с изолированной нейтралью.Скачать

Схемы соединений трансформаторов напряжения в открытый и разомкнутый треугольник

Схема соединения в открытый треугольник подразумевает, что оборудование подключено между сторонами двух фаз. При этом проводится электрический ток с внешней стороны, с вторичных обмоток числа пропорционально этому показателю. Реле и основная нагрузка пускаются между вторичной сетью, что позволяет получить нужный уровень сопротивления.

Данная схема позволяет подключить разу три источника. Обратить внимание следует на то, что подача организуется линейным способом, и нужно избегать прохождения тока от первого к третьему источнику и наоборот.

Разомкнутый же тип подключения применяются в выпрямительному оборудовании. При помощи соединения типа достигают тока тройной частоты, что при работе со звездой или открытым симметричным невозможно. Применяется вариант, когда три трансформатора с одной фазой подключаются к прибору, который увеличивает пропорционально три частоты работы.

При помощи рассматриваемой фигуры получают нулевую последовательность, то есть в нормальном функционале UP будет равно нулю.

Нейтраль первичной обмотки в обязательном порядке заземляется, а для вторичной выбирают параметры не менее чем в 100 Вольт, если заземление. Для изолированной коэффициент берется 100 к 3 В. Коэффициент троиться, следовательно, вторичные обмотки суммируют коэффициент трансформации также в три раза. Следовательно, для описанного выше примера он состоит 6 тысяч к ста к трем. Пик получается от трансформаторных обмоток внешней поверхности, так как подача ведется через вторичку. Обязательно заземление.

Обратно же возникает риск не для прибора, а для обслуживавшего его персонала. На производстве строго запрещено устанавливать защитную или коммутационную технику между приборами такого типа.

Видео:Направленная защита от замыканий на землюСкачать

Различие между соединениями

Основное отличие разомкнутого треугольника от открытого состоит в том, что при помощи него возможно получить напряжение нулевой последовательности. В случае же открытого подсоединения значения зажимов вторичек всегда пропорциональны междуфазному.

Но в любом случае для защиты трансформаторов с такой схемой используются автоматы и предохранители. Если происходит обрыв фазы, то происходит короткое замыкание.

Блокировка при помощи автоматов позволит избежать скачка, которое приводит к неисправностям обмотки. Контроль проводится с возможностью измерения.

Видео:Замена трансформаторов напряжения НАМИ, НТМИ, НОМ на ЗНОЛ.06 (фрагменты)Скачать

В каких случаях применяют

Схематичное построение разомкнутого варианта для трансформатора применяется довольно часто на производстве. Дело в том, что благодаря ней можно использовать синхронизацию на силовых тс. Используется для соединения трансформаторов с одной фазой, если нет возможности установить трехфазный. Уберегает механизмы, в том числе и электрические двигатели от подачи на два, если нет напряжения в одной из фаз. Единственно допустимой схемой сборки является в случае, если ротор установлен в расточку статора.

Видео:✅Для чего служат трансформаторы напряжения на подстанциях и электростанцияхСкачать

Заключение

Схема угольника двух вариаций применяется самостоятельно или в комплекте. Специалист проводит инструктаж перед установкой. Обязательно проводите индивидуальный расчет актеристик тс перед использованием.