Berezka7km.ru

Березка 7км
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Трансформаторы тока и напряжения в цепях учета

Трансформаторы тока и напряжения в цепях учета

Различают счетчики непосредственного включения в сеть и счетчики, предназначенные для подключения к измерительным ТТ и ТН.

Непосредственное включение счетчиков в цепи высокого напряжения и при больших токах в цепях до 1000В затруднительно по техническим причинам и недопустимо по условиям техники безопасности. Для этой цели служат измерительные ТТ и ТН. ТТ служат для измерения больших токов в цепях до 1000В и во всех случаях в цепях выше 1000В. Вторичные обмотки ТТ выполнены на стандартные токи 1,5; 5,0; 10А. Наиболее применяемые – на 5А.

Кроме того, имеется ряд счетчиков, включаемых через измерительные ТТ и ТН, которые заранее отградуированы для работы через эти трансформаторы. Такие счетчики называются трансформаторными, и на их табличке имеется надпись с указанием расчетных ко­эффициентов ТТ и ТН, для которых они отградуированы. У транс­форматорных счетчиков вместо номинальных тока и напряжения называются номинальные коэффициенты измерительных транс­форматоров, для работы с которыми предназначен счетчик.

Например, если на табличке счетчика указано 3·10000/100 В, 3·200/5 А, это значит, что он предназначен для включения в трехфазнyю сеть с измерительными ТН 10000/100 В и ТТ 200/5 А.

Если счетчики не отградуированы для работы с измерительными ТТ и ТН, то они включаются в сеть с любыми измерительными транс­форматорами. Такие электросчетчики называются трансформатор­ными универсальными счетчиками.

Вторичные обмотки всех ТТ и ТН должны быть заземлены на случай пробоя между обмотками высокого и низкого напряжения.

На подстанциях часто применяют высоковольтные ТТ:

— ТТ проходного типа с фарфоровой изоляцией ТПФН;

— ТТ с литой изоляцией из эпоксидной смолы ТПЛ и ТПОЛ.

Измерительные ТН используются для контроля изоляции в сети.

Обычно трансформатор тока выбирается с условием, чтобы его вторичный ток не превышал 110% номинального. С другой стороны, трансформаторы тока, выбранные с завышенными коэффициентами трансформации с учетом тока КЗ, при малых вторичных токах имеют повышенные погрешности. Согласно ПУЭ при максимальной нагрузке присоединения вторичный ток должен составлять не менее 40% от номинального тока счетчика, а при минимальной – не менее 5%.

Встречаются случаи, когда трансформаторы тока, выбранные с учетом тока КЗ или характеристик релейной защиты, не обеспечивают точность учета из-за завышенного коэффициента трансформации. Это обстоятельство вынуждает устанавливать дополнительный комплект трансформаторов тока или переносит счетчики в другую точку сети. Так, для линии, отходящей от шин подстанции и принадлежащей потребителю, счетчики допускается устанавливать не на питающем, а на приемном конце (вводе) у потребителя. На силовых трансформаторах допускается установка счетчиков со стороны низшего напряжения.

Действительный коэффициент трансформации трансформатора тока несколько отличается от номинального, а вектор вторичного тока образует с вектором первичного тока некоторый угол. Другими словами, трансформатор тока обладает погрешностью по току и по углу. Наибольшая допускаемая погрешность определяет класс точности трансформатора тока. Согласно класс точности трансформаторов тока для присоединения расчетных счетчиков трансформаторов тока должен быть не ниже 0,5. Для присоединения счетчиков технического учета допускается использование трансформаторов тока класса 1,0 и менее точных встроенных трансформаторов тока.

Погрешность трансформатора тока зависит от его нагрузки.

Наибольшая нагрузка, при которой погрешность не выходит за пределы класса точности, указывается в паспортной табличке. Например, для трансформаторов тока типа ТПЛ нагрузка обмотки класса 0,5 не должна превышать 0,4 Ом. Нагрузка трансформатора тока определяется полным сопротивлением его внешней вторичной цепи. Сюда входят сопротивления всех последовательно включенных приборов, а также соединительных проводов и переходных контактов. В практических расчетах допускается арифметическое

Погрешности ТТ в силу магнитных свойств стали зависят от тока нагрузки: с уменьшением нагрузки погрешность увеличивается. Так, если первичный ток составляет 5 % от номинального тока нагрузки, то относительная погрешность ТТ может увеличиться в три раза по сравнению с классом точности ТТ.

Погрешности ТН зависят в основном от перегрузки вторичных цепей ТН, колебаний напряжения в первичной цепи и несимметричности нагрузок по линейным напряжениям ТН.

На работу диска индукционного счетчика влияют два момента: компенсационный и тормозной. Поэтому при нагрузке менее 30% снижение напряжения приводит к отрицательной погрешности из-за ослабления компенсационного момента (ослабляется действие компенсатора трения). При нагрузках более 30% снижение напряжения вызывает уже положительную погрешность из-за уменьшения тормозного момента.

В результате, если компенсационный момент превышает момент трения, то диск счетчика ускоряет свое вращение, и наоборот.

Кроме того, к увеличению отрицательной погрешности счетчика вводит повышение падения напряжения в проводах, соединяющих ТН с клеммами счетчика. Следовательно, чем длиннее эти провода и чем меньше их сечение, тем медленнее вращается диск счетчика.

Подсчет электроэнергии при включении счетчиков через измери­тельные ТТ и ТН можно осуществлять следующими спо­собами.

Читайте так же:
Сборка шкафа трехфазного счетчика

1. Трансформаторные счетчики включены в сеть через измери­тельные ТТ и ТН с коэффициентами, соответствующими градуировке приборов учета. В этом случае на счетчике указывается непосредственный расход активной и реактивной электроэнергии и общий расчетный коэффициент будет равен единице (КР =l).

2. Трансформаторные счетчики включены в сеть через измери­тельные ТТ и ТН, коэффициенты которых не соответствуют коэф­фициентам градуировки приборов учета. В этом случае общий расчетный коэффициент равен

Что такое коэффициент трансформации трансформатора?

Трансформатор — электронное устройство, способное менять рабочие величины, измеряется коэффициентом трансформации, k. Это число указывает на изменение, масштабирование какого-либо параметра, например напряжения, тока, сопротивления или мощности.

Что такое коэффициент трансформации

Трансформатор не меняет один параметр в другой, а работает с их величинами. Тем не менее его называют преобразователем. В зависимости от подключения первичной обмотки к источнику питания, меняется назначение прибора.

Что такое коэффициент трансформации трансформатора?

В быту широко распространены эти устройства. Их цель — подать на домашнее устройство такое питание, которое бы соответствовало номинальному значению, указанному в паспорте этого прибора. Например, в сети напряжение равно 220 вольт, аккумулятор телефона заряжается от источника питания в 6 вольт. Поэтому необходимо понизить сетевое напряжение в 220:6 = 36,7 раз, этот показатель называется коэффициент трансформации.

Чтобы точно рассчитать этот показатель, необходимо вспомнить устройство самого трансформатора. В любом таком устройстве имеется сердечник, выполненный из специального сплава, и не менее 2 катушек:

  • первичной;
  • вторичной.

Первичная катушка подключается к источнику питания, вторичная — к нагрузке, их может быть 1 и более. Обмотка — это катушка, состоящая из намотанного на каркас, или без него, электроизоляционного провода. Полный оборот провода называется витком. Первая и вторая катушки устанавливаются на сердечник, с его помощью энергия передается между обмотками.

Что такое коэффициент трансформации трансформатора?

Коэффициент трансформации трансформатора

По специальной формуле определяется число проводов в обмотке, учитываются все особенности используемого сердечника. Поэтому в разных приборах в первичных катушках число витков будет разным, несмотря на то что подключаются к одному и тому же источнику питания. Витки рассчитываются относительно напряжения, если к трансформатору необходимо подключить несколько нагрузок с разным напряжением питания, то количество вторичных обмоток будет соответствовать количеству подключаемых нагрузок.

Зная число витков провода в первичной и вторичной обмотке, можно рассчитать k устройства. Согласно определения из ГОСТ 17596-72 «Коэффициент трансформации — отношение числа витков вторичной обмотки к числу витков первичной или отношение напряжения на вторичной обмотке к напряжению на первичной обмотке в режиме холостого хода без учета падения напряжения на трансформаторе.» Если этот коэффициент k больше 1, то прибор понижающий, если меньше — повышающий. В ГОСТе такого различия нет, поэтому большее число делят на меньшее и k всегда больше 1.

Что такое коэффициент трансформации трансформатора?

В электроснабжении преобразователи помогают снизить потери при передаче электроэнергии. Для этого напряжение, вырабатываемое электростанцией, увеличивается до нескольких сотен тысяч вольт. Затем этими же устройствами напряжение понижается до требуемого значения.

На тяговых подстанциях, обеспечивающих производственный и жилой комплекс электроэнергией, установлены трансформаторы с регулятором напряжения. От вторичной катушки отводятся дополнительные выводы, подключение к которым позволяет менять напряжение в небольшом интервале. Это делается болтовым соединением или рукояткой. В этом случае коэффициент трансформации силового трансформатора указывается в его паспорте.

Что такое коэффициент трансформации трансформатора?

Определение и формула коэффициента трансформации трансформатора

Получается, что коэффициент — это постоянная величина, показывающая масштабирование электрических параметров, она полностью зависит от конструкторских особенностей устройства. Для разных параметров расчет k производится по-разному. Существуют следующие категории трансформаторов:

  • по напряжению;
  • по току;
  • по сопротивлению.

Перед определением коэффициента необходимо замерить напряжение на катушках. ГОСТ указано, что производить такое измерение нужно при холостом ходе. Это когда к преобразователю не подключена нагрузка, показания могут быть отображены на паспортной табличке этого устройства.

Затем показания первичной обмотки делят на показания вторичной, это и будет коэффициентом. При наличии сведений о количестве витков в каждой катушке производят дробление числа витков первичной обмотки на число витков вторичной. При этом расчете пренебрегают активным сопротивлением катушек. Если вторичных обмоток несколько, для каждой находят свой k.

Трансформаторы тока имеют свою особенность, их первичная обмотка включается последовательно нагрузке. Перед вычислением показателя k измеряют ток первичной и вторичной цепи. Производят разложение значения первичного тока на ток вторичной цепи. При наличии паспортных данных о количестве витков допускается произвести вычисление k путем деления числа оборотов провода вторичной обмотки на число оборотов провода первичной.

Что такое коэффициент трансформации трансформатора?

При расчете коэффициента для трансформатора сопротивления, его еще называют согласующим, сначала находят входное и выходное сопротивление. Для этого вычисляют мощность, которая равняется произведению напряжения и тока. Затем мощность делят на квадрат напряжения и получают сопротивление. Дробление входного сопротивления трансформатора и нагрузки по отношению к его первичной цепи и входного сопротивления нагрузки во вторичной цепи даст k прибора.

Читайте так же:
Как проверить по интернету показания счетчиков электроэнергии

Что такое коэффициент трансформации трансформатора?

Есть другой способ вычисления. Необходимо найти коэффициент k по напряжению и возвести его в квадрат, результат будет аналогичным.

Разные виды трансформаторов и их коэффициенты

Хотя конструктивно преобразователи мало чем отличаются друг от друга, назначение их достаточно обширно. Существуют следующие виды трансформаторов, кроме рассмотренных:

  • силовой;
  • автотрансформатор;
  • импульсный;
  • сварочный;
  • разделительный;
  • согласующий;
  • пик-трансформатор;
  • сдвоенный дроссель;
  • трансфлюксор;
  • вращающийся;
  • воздушный и масляный;
  • трехфазный.

Особенностью автотрансформатора является отсутствие гальванической развязки, первичная и вторичная обмотка выполнены одним проводом, причем вторичная является частью первичной. Импульсный масштабирует короткие импульсные сигналы прямоугольной формы. Сварочный работает в режиме короткого замыкания. Разделительные используются там, где нужна особая безопасность по электротехнике: влажные помещения, помещения с большим количеством изделий из металла и подобное. Их k в основном равен 1.

Что такое коэффициент трансформации трансформатора?

Пик-трансформатор преобразует синусоидальное напряжение в импульсное. Сдвоенный дроссель — это две сдвоенные катушки, но по своим конструктивным особенностям относится к трансформаторам. Трансфлюксор содержит сердечник из магнитопровода, обладающего большой величиной остаточной намагниченности, что позволяет использовать его в качестве памяти. Вращающийся передает сигналы на вращающиеся объекты.

Воздушные и масляные трансформаторы отличаются способом охлаждения. Масляные применяются для масштабирования большой мощности. Трехфазные используются в трехфазной цепи.

Более подробную информацию можно узнать о коэффициенте трансформации трансформатора тока в таблице.

Номинальная вторичная нагрузка, В351015203040506075100
Коэффициент, nНоминальная предельная кратность
3000/5373125201713119865
4000/538322622201513111086
5000/5382925222016141211108
6000/5392825222016151312108
8000/5382120191814141312119
10000/5371615151412121211109
12000/53920191818121514131211
14000/53815151414121312121110
16000/536151413131210101099
18000/54116161515121414131212

Почти у всех перечисленных приборов есть сердечник для передачи магнитного потока. Поток появляется благодаря движению электронов в каждом из витков обмотки, и силы токов не должны быть равны нулю. Коэффициент трансформации тока зависит и от вида сердечника:

Что такое коэффициент трансформации и 2 типа оборудования

Коэффициент трансформации определяется с помощью специальной формулы

Коэффициент трансформации определяется с помощью специальной формулы В многоквартирных домах потребляется большое количество электроэнергии, поэтому для измерения числа энергии необходимо обязательно прибегать к использованию приборов, которые понижают (или трансформируют) ток перед подачей на установленный общедомовой счетчик. Такими приборами являются различные трансформаторы тока. При этом происходит измерение счетчиком не реальной энергии, а пониженной в несколько раз. Это называется коэффициентом трансфoрмации.

Коэффициент трансформации счетчика электроэнергии

Трансформатор представляет собой две обмотки с разным числом витков, которые индуктивно связаны друг с другом с помощью железного сердечника. Для его работы важен такой показатель, как коэффициент трaнсформации.

Коэффициент трансформации – техническая величина, показывающая преобразовательную или масштабирующую характеристику касательно параметров электрической цепи в трансформаторе.

Другими словами – это показатель отношения числа витков на обоих обмотках трансформатора, а именно вторичной и первичной. С помощью коэффициента трансформации определяется тип трансформатора, поскольку существует коэффициент трансформации как напряжения, так и силы тока.

Рассмотрим типы трансформаторов:

  1. Трансформатор напряжения применяется для преобразования напряжения в цепях – высокого в низкое. Он изолирует логические цепи измерения и защиты от высокого напряжения. Такой трансформатор питается от источника напряжения.
  2. Трансформатор тока снижает первичный ток до того показателя, чтобы он смог быть используем в цепях защиты и измерения. Питание трансформатора такого типа происходит от источника тока.

Определить коэффициент трансформации достаточно легко после изучения теоретической части процесса

Определить коэффициент трансформации достаточно легко после изучения теоретической части процесса

Если коэффициент трансформации k, а напряжение на концах первичной и вторичной обмотке U1 и U2, соответственно, получим следующую формулу: k=U1/U2. При этом напряжение на вторичной обмотке определяется на холостом ходу. Эта формула действительна для трансформатора напряжения.

Делаем расчет: трансформатор имеет коэффициент трансформации 20

Для трансформатора тока получим следующую формулу, где для определения коэффициента трансформации берут отношение значений токов первичной I1 и вторичной I2 обмотки, расчет производится по следующей формуле k =I1/ I2.

Отметим:

  1. У силового трансформатора с двумя обмотками, которые расположены на едином стержне, коэффициент трансформации будет равен соотношению чисел витков на стержне.
  2. В трансформаторе с тремя фазами (трехфазном) коэффициенты трансформации могут быть различны для фазных и междуфазных напряжений.
  3. Коэффициент трансформации равен отношению высшего напряжения к низшему будет в двухобмоточном трансформаторе.

Для большей экономии покупатель все чаще покупает электронный счетчик, поскольку он относится к классу 2,0 точности, а индукционный – 2,5 класс. Это говорит о большей точности показаний, снятых с его помощью. Узнать, что это такое, как влияет на экономию и что показывает, можно у электриков. Считать в дальнейшем можно все самостоятельно. Ведь посчитать совсем не сложно. Для этого есть специальные формулы.

Выбор счетчика: коэффициент трансформации – это

Все мы знаем, что существует два типа электросчетчиков: электронные и индукционные. Электронный счетчик компактный и удобен при установке, также в нем отсутствует механика. Ток в нем проходит напрямую через полупроводники и микросхемы. Также есть электронные счётчики делятся на однофазные и двухфазные. При двухфазном учитываются дневное и ночное показатели, то есть два тарифа. Отметим, что ночное гораздо меньше дневного.

Поэтому многие потребители пользуются электрозатратной техникой преимущественно ночью, например, стиральной машиной, скороваркой и т.д.

Интерфейс достаточно понятный благодаря цифровой шкале. Такой тип оборудования имеет меньший гарантийный срок, хотя в нем нет движущихся частей, что повышает долговечность и надежность.

Индукционные электрические счетчики встречаются в каждом доме, поскольку они появились еще задолго до электронных:

  1. Они имеют механическую конструкцию с двумя катушками – для напряжения и тока.
  2. Поэтому он достаточно тяжелый и громоздкий.
  3. Магнитное поле, появляющееся во время работы электросчётчика, двигает эти катушки.

Затем приходят в движение диски и шкала со значениями. После этого на циферблате появляется объем затрачиваемой электроэнергии. Скорость работы всей системы в целом зависит от уровня напряжения. Недостаток прибора в том, что он не подходит для многотарифного учета.

При покупке счетчика следует проконсультироваться с продавцом, узнав обо всех нюансах использования выбранной модели

При покупке счетчика следует проконсультироваться с продавцом, узнав обо всех нюансах использования выбранной модели

В расчетный период многие пользователи отмечают некоторые погрешности при сверке показаний общедомового счетчика и своих, но эта погрешность незначительна. Обычной средний срок службы индукционного электросчетчика примерно 15 лет.

Показатель: коэффициент трансформации счетчика

Для проверки класса электросчетчика и реального уровня электропотребления ведут определенные расчеты.

А именно:

  1. Снимают показания со счетчика и умножают на коэффициент трансформации, указанного общедомовым трансформатором.
  2. Например, показания счетчика равны 70 кВт*ч, а трансформатор понижает напряжение в 20 раз (коэфф. трансформации получается равен 20), то умножаем эти два показателя и получаем реальный расход электричества (70*20=1400 кВт*ч).
  3. Иногда появляется необходимость в определении коэффициента трансформации, чтобы определить значение уменьшенного электросчетчика трансформатором, поскольку на счетчике нет соответствующего идентификатора (Кт на приборе).

Для расчета используют специальный прибор, при этом одновременно на вторичной обмотке фиксируют величину электрического тока. Затем необходимо поделить значение (важно, что теперь оно получено от прохождения через вторую обмотку) первичного тока, который ранее подавался на первичную обмотку. В результате чего появится необходимое значение коэффициента трансформации.

Обычно в качестве измерительного прибора используют амперметра. На нем выставляется значение в 5 ампер для вторичного тока, то есть ток теперь будет измеряться в этих пределах. С помощью полученного расчета также определяют, к какому классу точности относится электросчетчик.

Что такое коэффициент трансформации (видео)

При подборе электросчетчика нужно обращать внимание на множество факторов, проверять технический паспорт, учитывать биоритмы потребителя и так далее. Проверить точность прибора поможет коэффициент трансформации, так как с его помощью определяют точность измерений и исключают погрешности.

Выбор трансформаторов тока и трансформаторов напряжения: формулы, расчет, схемы

Выбор трансформаторов тока и трансформаторов напряжения: формулы, расчет, схемы

Для контроля за режимом работы электроприемников, а также для производства денежного расчета с энергоснабжающей организацией применяются контрольно-измерительные приборы на подстанциях, присоединяемые к цепям высокого напряжения через измерительные трансформаторы тока и напряжения.

Выбор трансформаторов тока

Трансформаторы тока выбираются по номинальному напряжению, номинальному первичному току и проверяются по электродинамической и термической стойкости к токам короткого замыкания. Особенностью выбора трансформаторов тока является выбор по классу точности и проверка на допустимую нагрузку вторичной цепи.

Классы точности трансформаторов тока

  • Трансформаторы тока для присоединения счетчиков, по которым ведутся денежные расчеты, должны иметь класс точности 0,5.
  • Для технического учета допускается применение трансформаторов тока класса точности 1;
  • Для включения указывающих электроизмерительных приборов — не ниже 3;
  • Для релейной защиты — класса 10(Р).

Чтобы погрешность трансформатора тока не превысила допустимую для данного класса точности, вторичная нагрузка Z2 не должна превышать номинальную нагрузку Z2ном, задаваемую в каталогах.

Индуктивное сопротивление таковых цепей невелико, поэтому принимают Z2р = г2р. Вторичная нагрузка г2 состоит из сопротивления приборов г приб, соединительных проводов гпр и переходного сопротивления контактов гк:

Выбор трансформаторов тока и трансформаторов напряжения: формулы, расчет, схемы

Для определения сопротивления приборов, питающихся от трансформаторов тока, необходимо составить таблицу — перечень электроизмерительных приборов, устанавливаемых в данном присоединении.

Суммарное сопротивление приборов, Ом, рассчитывается посуммарной мощности:

Выбор трансформаторов тока и трансформаторов напряжения: формулы, расчет, схемы

В РУ 6—10 кВ применяются трансформаторы с /2ном = 5А; в РУ 110 — 220 кВ — 1 или 5 А. Сопротивление контактов ГК принимают 0,05 Ом при двухтрех приборах и 0,10 — при большем количестве приборов. Сопротивление проводов рассчитывается по их сечению и длине. Для алюминиевых проводов минимальное сечение — 4 мм2; для медных — 2,5 мм2.

Расчетная длина провода зависит от схемы соединения трансформатора тока и расстояния l от трансформатора до приборов:

  • при включении трансформаторов тока в неполную звезду;
  • 21 — при включении всех приборов в одну фазу;
  • l — при включении трансформаторов тока в полную звезду.

При этом длина l может быть принята ориентировочно для РУ 6—10 к В:

  • при установке приборов в шкафах КРУ / = 4… 6 м;
  • на щите управления /= 30…40 м;
  • для РУ 35 кВ / = 45…60 м;
  • для РУ ПО — 220 кВ/ = 65…80 м.

Если при принятом сечении провода вторичное сопротивление цепи трансформаторов тока окажется больше ZHOU для заданного класса точности, то необходимо определить требуемое сечение проводов с учетом допустимого сопротивления вторичной цепи:

Выбор трансформаторов тока и трансформаторов напряжения: формулы, расчет, схемы

где р — удельное сопротивление.

Полученное сечение округляется до большего стандартного сечения контрольных кабелей: 2,5; 4; 6; 10 мм2.

Условия выбора трансформатора тока приведены в табл. 7.5. Дополнительно могут быть заданы: КТН = 1т.тн/УР21ном — кратность тока динамической стойкости трансформатора тока; КТ = /Т//|„ОМ — кратность тока термической стойкости; /i„OM — номинальный ток первичной обмотки трансформатора тока.

Выбор трансформаторов тока и трансформаторов напряжения: формулы, расчет, схемы

Выбора трансформаторов напряжения

Трансформаторы напряжения, предназначенные для питания катушек напряжения измерительных приборов и реле, устанавливают на каждой секции сборных шин. Их выбирают по форме исполнения, конструкции и схеме соединения обмоток, номинальному напряжению, классу точности и вторичной нагрузке.

Условия выбора трансформаторов напряжения

  • конструкция, схема соединения;
  • соблюдение условия Uc.ном = U1ном (где Uc.ном— номинальное напряжение сети, к которой присоединяется трансформатор напряжения, кВ;
  • U1.ном— номинальное напряжение первичной обмотки трансформатора, кВ);
  • класс точности;
  • соблюдение условия S2 рас <S2 ном (где S2 рас— расчетная мощность, потребляемая вторичной цепью, В * A);
  • S2 ном— номинальная мощность вторичной цепи трансформатора напряжения, обеспечивающая его работу в заданном классе точности, В*А).

Для однофазных трансформаторов, соединенных в звезду, в качестве U необходимо взять суммарную мощность всех трех фаз, а для соединенных по схеме неполного открытого треугольника — удвоенную мощность одного трансформатора. В выбранном классе точности, если нагрузка (вторичная) превышает номинальную мощность, часть приборов подключают к дополнительно установленному трансформатору напряжения. Вторичная нагрузка ТН — это мощность приборов и реле, подключенных к ТН.

Для упрощения расчетов расчетную нагрузку можно не разделять по фазам, тогда

Выбор трансформаторов тока и трансформаторов напряжения: формулы, расчет, схемы

При определении вторичной нагрузки сопротивление соединительных проводов не учитывается, так как оно мало. Однако ПУЭ требует оценить потерю напряжения, которая в проводах от трансформаторов к счетчикам не должна превышать 0,5 %, а в проводах к щитовым измерительным приборам — 3 %. Сечение провода, выбранное по механической прочности, как правило, отвечает требованиям потерь напряжения.

Выбор типа трансформатора напряжения определяется его назначением. Если от ТН получают питание расчетные счетчики, то целесообразно использовать на напряжениях 6, 10, 35 кВ два однофазных трансформатора типа НОМ или НОЛ, соединенных по схеме открытого неполного треугольника.

Два однофазных ТН обладают большей мощностью, чем один трехфазный, а по стоимости на напряжения 6 и 10 кВ они примерно равноценны. Если одновременно с измерением необходимо производить контроль изоляции в сетях 6—10 кВ, то устанавливают трехфазные трехобмоточные пятистержневые трансформаторы напряжения серии НТМИ или группу из трех однофазных трансформаторов серии ЗНОМ или ЗНОУТ, если мощность НТМИ недостаточна.

При использовании трех однофазных трансформаторов, соединенных в звезду, нейтральная точка обмотки высокого напряжения ТН должна быть заземлена для правильной работы приборов контроля состояния изоляции

Для напряжения 110 кВ и выше применяют каскадные трансформаторы НКФ.

Надежность измерительных трансформаторов напряжения в сетях с изолированной нейтралью

Электрические сети 6-35 кВ Украины и стран СНГ выполнены с изолированной нейтралью. Эти сети при определенных токах замыкания на землю (для Uн=35 кВ – 10 А; Uн=10 кВ – 20 А; Uн=6 кВ – 30 А) должны иметь, как правило, реакторную или резистивную компенсацию нейтрали.

надежность трансформаторов тока

Основным преимуществом сетей с изолированной нейтралью является возможность обеспечивать длительное время потребителей электроэнергией даже при наличии «земли» в сети без их отключения. В то же время одним из основных недостатков является опасность возникновения (при малых токах замыкания на землю, равных 0,5-3,5 А) феррорезонансных процессов с последующим повреждением электромагнитных трансформаторов напряжения (ТН).

Феррорезонансные процессы (ФРП) в таких сетях, как показывает опыт эксплуатации и исследования, проведенные учеными «Львовской политехники», возникают во время появления и обрыва «земли» в сети (срабатывание разрядников, касание ветвями деревьев, обрыв троса фаз ЛЭП, стекание капель росы по изоляторам, особенно загрязненным, некоторым коммутационным переключениям, приводящим к изменению емкости в сети и т.д.).

В большинстве случаев эти ФРП проходят при частотах 17 и 25 Гц и сопровождаются протеканием через первичную обмотку ТН сверхтоков, которые на порядок и больше превышают допустимые для ТН токи, из-за чего первичные обмотки перегорают в течение нескольких минут. В эксплуатации имеют место случаи, когда первоначально по два-три раза (после замены) перегорает высоковольтный предохранитель 35 кВ, рассчитанный на номинальный ток срабатывания 2 А (это при том, что допустимый ток первичной обмотки ТН не превышает 60 мА), при этом повреждается ТН. Таким образом, имеют место неоднократные протекания больших токов через об-мотку ТН сверх допустимых, которые постепенно, за счет перегрева внутренних слоев, приводят к разложению изоляции и повреждению ТН.

В настоящее время, если судить по публикациям российских журналов, проводится большая работа по защите ТН от их повреждений в сетях.

Однако каждый из предлагаемых методов имеет свои недостатки и не в состоянии полностью решить проблему защиты ТН от воздействия ФРП. Кроме того, отсутствует возможность фиксации появления ФРП на участке сети с ТН.

С этой точки зрения наиболее эффективным способом подавления (а главное фиксацией времени и длительности) ФРП является устройство подавления резонанса (УПР), разработанное на кафедре электрических сетей «Львовской политехники», типа ПЗФ-5 (рис. 1, 2).

надежность трансформаторов тока

При возникновении феррорезонанса на выводах обмотки «разомкнутого треугольника» трехфазного ТН (или группы трех однофазных ТН) возникает напряжение нулевой последовательности 3U0 ? 100 В с субгармонической частотой (чаще всего 20-25 Гц).

После появления напряжения с субгармонической частотой устройство ПЗФ-5 с заданной задержкой времени однократно подключает к выводам обмотки «разомкнутого треугольника» резистор 5-6 Ом на время, заданное для гашения ФРП. Подключенный резистор обеспечивает срыв (погашение) феррорезонансных колебаний в течение t ?0,3 с, что исключает возможность термического повреждения обмоток ВН ТН феррорезонансными процессами.

У устройства ПЗФ-5 предусмотрено однократное его включение на заданное время с повторной готовностью к срабатыванию через заданное время. При длительном феррорезонансе предусмотрено повторное однократное срабатывание устройства с последующим запретом (блокированием) импульса гашения вплоть до ликвидации феррорезонанса, после чего устройство снова будет готово к работе. Это обеспечивает термическую стойкость резистора при многократных частых пусках устройства (например, при перемежающей дуге, частыми замыканиями на землю проводов сети ветками деревьев, порывами ветра и т.д.). Устройство формирует архив и отражает на дисплее 5 последних режимов феррорезонанса (срабатываний устройства). В «архиве аварий» устройства накапливается информация о дате и времени возникавших аварийных состояний, что дает эксплуатационным службам дополнительную информацию о состоянии сети в том или ином режиме. По анализу «архива» появляется возможность принять меры по повышению надежности сети в целом.

В настоящее время в системах установлено около 60 УПР. В сетях, где они установлены, информации о повреждениях ТН и неправильной работе ПЗФ не поступало.

Устройство представляет собой металлический ящик размерами 240х185х80 мм, к которому подводится питание ТН 100 В, 50 Гц и напряжение 3U0 от «разомкнутого треугольника», по которому и определяется наличие резонанса в сети. Устройство потребляет не более 10 ВА, устанавливается на панели релейной защиты и может работать при температуре окружающей среды от -55 0С до +60 0С. УПР ПЗФ-5 имеет кнопки вызова – ввода информации (с контролем информации по цифровому индикатору), проверки исправности (тестирования), а также контакты для запуска реле сигнализации при срабатывании (пуске) защиты или потере питания. Масса устройства 3 кг (рис. 3).

Прибор типа ПЗФ-5 обеспечивает защиту трансформатора напряжения от повреждения при феррорезонансных процессах. Вместе с этим нужно учитывать, что ПЗФ-5 может защитить ТН от повреждения только в том случае, если не менее 60% ТН в электрически связанной сети будет оборудовано устройством защиты от ФРП. Наиболее благоприятными условиями для предотвращения ФРП является оборудование такими устройствами 80-90% ТН в электрически связанной сети. Это необходимо потому, что вывод в ремонт одного ТН, оборудованного устройством ПЗФ, приведет к уменьшению общего процента оборудованных ТН, и условия для предотвращения ФРП соответственно ухудшатся.Разработчики и изготовители ТН, так же как и эксплуатационники, заинтересованы в безаварийной работе ТН и было бы целесообразно провести проверку работы устройства ПЗФ-5 в наиболее проблемных сетях, обобщить опыт работы и на его основе принять окончательное решение о целесообразности применения ПЗФ-5.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector