Команда
Контакти
Про нас

    Головна сторінка


Вимірювальні трансформатори напруги





Дата конвертації18.04.2019
Розмір12.2 Kb.
Типреферат

Міністерство вищої професійної освіти.

Самарський Державний Технічний Університет.

Кафедра: «ЕПП»

реферат

по предмету ПЕЕ

Вимірювальні трансформатори напруги

Роботу виконав:

студент III -пов-10

Ломакін С. В.

перевірив:

ДашковВ. М.

Самара 2003р.

Вимірювальні трансформатори напруги.

а) Загальні відомості і схеми з'єднання

Трансформатор напруги призначений для зниження високої напруги до стандартного значення 100 або 100 / Ö 3 В і для відділення ланцюгів вимірювання та релейного захисту від первинних ланцюгів високої напруги. Схема включення однофазного трансформатора напруги показана на рис. 1; первинна обмотка включена на напругу мережі U 1, а до вторинної обмотки (напруга U 2) приєднані паралельно котушці вимірювальних приладів і реле. Для безпеки обслуговування один вихід вторинної обмотки заземлений. ТН на відміну від трансформатора струму працює в режимі, близькому до ХХ, тому що опір паралельних котушок приладів і реле велике, а струм, споживаний ними, не великий.

Рис.1 Схема включення трансформатора напруги:
1 первинна обмотка;
2 муздрамтеатр;
3 вторинна обмотка;

де U 1ном, U 2ном - номінальні первинне і вторинне напруга відповідно.

Розсіювання магнітного потоку і втрати в осерді призводять до похибки вимірювання

'100

Так само як і трансформаторах струму, вектор вторинної напруги зрушать щодо вектора первинного напруги неточно на кут 180 0. Це визначає кутову похибку.

Залежно від номінальної похибки розрізняють класи точності 0,2; 0,5; 1; 3.

Похибка залежить від конструкції магнітопровода, магнітної проникності сталі і від cos j вторинної навантаження. У конструкції трансформаторів напруги передбачається компенсація похибки по напрузі шляхом деякого зменшення числа витків первинної обмотки, а також компенсація кутовий похибки за рахунок спеціальних компенсуючих обмоток.

Сумарне споживання обмоток вимірювальних приладів і реле,

підключених до вторинної обмотки ТН, не повинно перевищувати номінальну потужність ТН, тому що в іншому випадку це призведе до збільшення похибок.

Залежно від призначення можуть застосовуватися ТН з різними схемами з'єднання обмоток. Для вимірювання трьох міжфазних напруг можна використовувати два однофазних двообмоткових трансформатора НОМ, НОС, НОЛ, з'єднаних за схемою відкритого трикутника (рис. 2, а), а також трифазний двохобмотувальні трансформатор НТМК, обмотки якого з'єднані в зірку (рис.2, б). Для вимірювання напруги щодо землі можуть застосовуватися 3 однофазних трансформатора, з'єднаних за схемою Y 0 / Y 0, або трифазний триобмотковий трансформатор НТМИ (рис.2, в). В останньому випадку обмотка, з'єднана в зірку, використовується для приєднання вимірювальних приладів, а до обмотки, з'єднаної в розімкнутий трикутник, приєднується реле захисту від замикань на землю. Таким же чином в трифазну групу з'єднуються однофазні трьохобмотувальні трансформатори типу ЗНОМ і каскадні трансформатори НКФ.

Мал. 2. Схеми з'єднання обмоток трансформаторів напруги.


б) Конструкції трансформаторів напруги

По конструкції розрізняють трифазні і однофазні трансформатори. Трифазні трансформатори напруги застосовуються при напрузі до 18 кВ, однофазні - на будь-які напруги. За типом ізоляції трансформатори можуть бути сухими, масляними і з литою ізоляцією.

Обмотки сухих трансформаторів виконуються проводом ПЕЛ а ізоляцією між обмотками служить елетрокартон. Такі трансформатори застосовуються в установках до 1000 В (НІС-0,5- трансформатор напруги однофазний, сухий, на 0,5 кВ).

Трансформатори напруги з масляною ізоляцією застосовуються на напругу 6-1150 кВ закритих і відкритих РУ. У таких трансформаторах обмотки і магнітопровід залиті маслом, яке служить для ізоляції та охолодження. Слід відрізняти однофазні двохобмотувальні трансформатори НОМ-6, НОМ-10, НОМ-15, НОМ-35 від однофазних триобмоткових ЗНОМ-15, ЗНОМ-20, ЗНОМ-35.

Схема обмоток перших показана на рис.3, а.Такіе трансформатори мають два введення ВН і два введення НН, їх можна з'єднати за схемами відкритого трикутника, зірки, трикутника. У трансформаторів другого типу (рис.3, б) один кінець обмотки ВН заземлений, єдиний введення ВН розташований на кришці, а вводи НН - на бічній стінці. Обмотка ВН розрахована на фазну напругу, основна обмотка НН - на100 / Ö3 В, додаткова обмотка - на 100/3 В. Такі трансформатори називаються заземлюють і з'єднуються за схемою, показаної на рис. 2, ст.


Рис.3. Трансформатори напруги однофазні масляні: а- НОМ-35; б-ЗНОМ-35; 1 введення ВН; 2 коробка вводів НН; 3 бак.


Мал. 4. Установка трансформатора напруги ЗНОМ-20 в комплектному струмопроводі.



Трансформатори типів ЗНОМ-15, ЗНОМ-20, ЗНОМ-24 встановлюються в комплектних шинопроводах потужних генераторов.Для зменшення втрат від намагнічування їх баки виконуються з немагнітного стали.

На малюнку 3 показана установка такого трансформатора в комплектному струмопроводі. Трансформатор з допомогою ножового контакту 3, розташованого на вводеВН, приєднується до пружним контактам, закріпленим на токопроводе1, закритому екраном 2. До патрубку 5 з оглядовими люками 4 болтами 6 прикріплена кришка трансформатора. Таким чином, введення ВН трансформатора знаходиться в закритому відростку екрану струмопроводу. Затискачі обмоток НН виведені на бічну стінку бака і закриваються окремим кожухом.

Трифазні масляні трансформатори типу НТМИ мають пятістержневой муздрамтеатр і три обмотки, з'єднані за схемою, показаної на малюнку 2, ст. Такі трансформатори призначені для приєднання приладів контролю ізоляції.

Все ширше застосовуються трансформатори напруги з литою ізоляцією. Заземлюються трансформатори напруги ЗНОЛ-06 мають п'ять виконань по номінальній напрузі: 6, 10,15, 20 і 24 кВ. Магнитопровод в них стрічковий, розрізний, С-подібний, що дозволило збільшити клас точності до 0,2. Такі трансформатори мають невелику масу, можуть встановлюватися в будь-якому положенні, пожежобезпечні. Трансформатори ЗНОЛ-06 призначені для установки в КРУ і комплектних струмопроводах замість масляних трансформаторів НТМИ і ЗНОМ, а трансформатори серії НОЛ.08 - для заміни НОМ-6 і НОМ-10.

На рис. 5. показаний однофазний двохобмотувальні трансформатор з незаземленими висновками типу НОЛ.08-6 на 6 кВ. Трансформатор являє собою литий блок, в який залиті обмотки і магнітопровід. Висновки первинної обмотки А, Х, висновки вторинної обмотки розташовані Рис. 5. Трансформаторнапряженія на передньому торці трансформатора НОЛ.08-6.

і закриті кришкою.

В установках 110 кВ і вище застосовуються трансформатори напруги каскадного типу НКФ. У цих трансформаторах обмотка ВН рівномірно розподіляється по декількох магнітопрводам, завдяки чому полегшується її ізоляція. Трансформатор НКФ-110 (рис.6) має двухстержневой муздрамтеатр, на кожному стрижні якого розташована обмотка ВН, розраховані на U ф / 2.

Оскільки загальна точка обмотки ВН з'єднана з магнітопроводом, то він по відношенню до землі знаходиться під потенціалом U ф / 2. Обмотки ВН ізолюються від муздрамтеатру також на U ф / 2. Обмотки НН (основна і додаткова) намотані на нижньому стрижні муздрамтеатру. Для рівномірного Распоределеніе навантаження по обмоткам ВН служить обмотка зв'язку П. Такий блок, що складається з магнітопровода і обмоток, поміщається в порцелянову сорочку і заливається маслом. Трансформатори напруги (TV) на 220 кВ складаються з двох блоків, встановлених один над іншим, тобто мають два муздрамтеатру і чотири ступені каскадної обмотки ВН з ізоляцією на U ф / 4. Трансформатори напруги НКФ-330 і НКФ-500 відповідно мають чотири блоки, тобто 6 і 8 ступенів обмотки ВН. Чим більше каскадів обмотки, тим більше їх активний і реактивний опір, зростають похибки і тому трансформатори НКФ 330 і НКФ-500 випускаються тільки в класах точності 1 і 3. Крім того, чим вище напруга тим складніше конструкція трансформаторів напруги, тому в установках 500 кВ і вище застосовуються трансформаторні пристрої з ємнісним відбором потужності, приєднані до конденсаторів високочастотного зв'язку С1 за допомогою конденсатора відбору потужності С2 (рис.6). Напруга, що знімається з С2 (10-15 кВ), подається на трансформатор TV, який має дві вторинні обмотки, які з'єднуються за такою ж схемою, як і у трансформаторів НКФ або ЗНОМ. Для збільшення точності роботи в ланцюг його первинної обмотки включений дросель L, за допомогою якого контур відбору напруги налаштовується в резонанс з конденсатором С2. Дросель L і трансформатор TV вбудовуються в загальний бак і заливаються маслом. Загороджувач ЗВ не пропускає струми високої частоти в трансформатор напруги. Фільтр приєднання Z призначений для підключення високочастотних постів захисту, Таке пристрій одержав назву ємнісного трансформатора напруги НДЕ. На рис 6, б показана установка НДЕ-500-72.

При належному виборі всіх елементів і налаштування схеми пристрій НДЕ може бути виконано на клас точності 0,5 і вище. Для установок 750 і 1150 кВ застосовується трансформатори НДЕ-750 і НДЕ-1150.

Мал. 6 трансформатор напруги НДЕ:

а) схема

б) установка НДЕ-500-72:

1 дільник

2 роз'єднувач

3 трансформатор напруги і дросель

4 загороджувач високочастотний

5 розрядник

6 привід

в) Вибір трансформаторів напруги

Трансформатори напруги вибираються:

по напрузі установки

U вуст £ U ном;

по конструкції і схемі з'єднання обмоток;

по класу точності;

по вторинної навантаженні

S 2 å £ S ном,

де S ном - номінальна потужність в обраному класі точності, при цьому слід мати на увазі, що для однофазних трансформаторів, з'єднаних в зірку, слід взяти сумарну потужність всіх трьох фаз, а для з'єднаних за схемою відкритого трикутника - подвоєну потужність одного трансформатора;

S 2 å - навантаження всіх вимірювальних приладів і реле, приєднаних до трансформатора напруги, В · А.

Для спрощення розрахунків навантаження можна не розділяти по фазах, тоді

Якщо вторинна навантаження перевищує номінальну потужність в обраному класі точності, то встановлюють другий трансформатор напруги і частина приладів приєднують до нього.

Перетин проводів в ланцюгах трансформаторів напруги визначаються по допустимій втраті напруги. Згідно ПУЕ втрата напруги від трансформаторів напруги до розрахункових лічильників має бути не більше 1.5% при нормальному навантаженні.


  • ДашковВ. М.
  • Рис.1 Схема включення трансформатора напруги