Трансформаторы напряжения для сетей 6-10 кВ Причины повреждаемости. Трансформатор напряжения 10 кв

Трансформаторы напряжения для сетей 6-10 кВ Причины повреждаемости

Незаземляемые ТНТакие ТН включаются между фазами сети и бывают либо однофазными (типа НОЛ, НОМ), либо трехфазными (типа НТМК). Они имеют только одну вторичную обмотку с наивысшим классом точности 0,2 или 0,5, что вполне приемлемо для питания коммерческих счетчиков электроэнергии.При этом следует помнить, что класс точности ТН гарантируется только при определенных условиях эксплуатации. В частности, фактическая нагрузка при cosj = 0,8 должна быть симметричной и находиться в пределах от 25 до 100% от номинальной мощности. Если фактическая нагрузка меньше 25%, что характерно для применения электронных счетчиков с малым потреблением, то ее следует искусственно увеличить. Если же она больше 100%, то ТН переходит в низший класс точности.

Заземляемые ТНОни включаются между фазами сети и землей и также производятся в однофазном (типа ЗНОЛ) или трехфазном (типа НТМИ, НАМИ, НАМИТ) исполнении. Когда три однофазных ТН собираются в трехфазную группу, она становится эквивалентной одному трехфазному ТН. Заземляемые трехфазные ТН выполняют все функции незаземляемых ТН плюс контроль изоляции сети. Для этого, помимо выводов трех фаз а, в и с у основной вторичной обмотки, они имеют вывод нейтрали о. Кроме того, имеется еще дополнительная обмотка аД-хД.При нормальном симметричном режиме фазные напряжения ао, во и со равны 57,8 (100/Ц3) В, междуфазные ав, вс и са равны 100 В, а на выводах дополнительной вторичной обмотки имеется небольшое напряжение небаланса. При однофазных металлических замыканиях сети на землю одно из фазных напряжений снижается до нуля, а два других повышаются до 100 В. Междуфазные напряжения сохраняются неизменными, а напряжение дополнительной вторичной обмотки повышается до 100 В. Наивысший класс точности заземляемых ТН при измерении междуфазных напряжений также составляет 0,2 или 0,5 при симметричной нагрузке от 25 до 100% от номинальной с cos j = 0,8. Однако согласно ГОСТ 1983-2001 он не гарантируется при однофазном замыкании сети на землю. В этом отношении заземляемые ТН уступают незаземляемым.Класс точности ТН при измерении фазных напряжений может быть снижен до 3,0, т.к. в данном случае они предназначены для питания щитовых вольтметров контроля изоляции и не используются для питания счетчиков электрической энергии.Следует упомянуть тот факт, что благодаря своей универсальности заземляемые ТН в последнее время получили неоправданно широкое распространение в российских электросетях. Их стали устанавливать даже в ТП у потребителя, где контроль изоляции не нужен. При этом забывается, что они более материалоемки и стоят дороже. Кроме того, заземляемые ТН из-за своей связи с землей подвержены разнообразным опасным воздействиям со стороны сетей и для обеспечения своей надежности нуждаются в квалифицированном подходе. В частности, заземляемый вывод Х обмотки ВН должен быть обязательно заземлен даже тогда, когда контроль изоляции не нужен.

Конструкция незаземляемых ТННезаземляемые ТН представляют собой трансформаторы малой мощности (обычно менее 1 кВА) с большим количеством витков тонкого провода обмотки ВН. Необходимый класс точности обеспечивается точностью намотки числа витков обмоток (амплитудная погрешность) и выбором сниженного значения номинальной индукции в стали магнитопровода (угловая погрешность). При высоких номинальных индукциях применяется коррекция угловой погрешности (НТМК).

Конструкция заземляемых ТНОни также имеют большое число витков тонкого провода обмотки ВН и малую предельную мощность. Малая мощность ТН легла в основу широко распространенного представления о том, что они не могут сколько-нибудь существенно повлиять на режим работы основной сети 10(6) кВ, которая питает потребителей суммарной мощностью в тысячи и десятки тысяч кВА. Исходя из этого представления, конструировались все ТН для сетей 10(6) кВ. Например, трехфазный заземляемый ТН типа НТМИ-10(6)-54 представляет собой переконструированный трехфазный трехстержневой незаземляемый ТН типа НТМК путем добавления к его магнитопроводу двух боковых стержней, по которым могут замыкаться потоки нулевой последовательности. При дальнейших исследованиях выяснилось, что выгоднее для каждой отдельной первичной обмотки, включенной между фазой сети и землей, иметь свой магнитопровод, т.е. перейти к трехфазной группе однофазных трансформаторов. В литом исполнении изоляции – это группа трех ТН типа ЗНОЛ-10(6), а в масляном исполнении – это три однофазных ТН в одном баке (типа НТМИ-10(6)-66). У этих ТН междуфазные вторичные напряжения ав, вс и са образуются, как геометрическая разность двух соседних фазных напряжений ао, во и со. При однофазных замыканиях сети на землю, когда рабочее напряжение отдельных фаз превышает 120% от номинального, междуфазные напряжения могут терять высокий класс точности.

Эксплуатационные характеристики заземляемых ТНМалая мощность ТН по сравнению с установленной мощностью силовых трансформаторов в сетях 10(6) кВ ввела в заблуждение некоторых разработчиков ТН, а представление о невозможности ТН повлиять на процессы в сети не всегда является верным. Оказалось, что сопротивление нулевой последовательности даже самой мощной сети, благодаря изолированной нейтрали, может иногда превышать сопротивление нулевой последовательности заземляемых ТН. Это может происходить тогда, когда заземляемый ТН оказывается подключенным к сети с малым током замыкания на землю. Это могут быть либо сборные шины ЦП или РП при отключенных линиях, либо сельская сеть с несколькими десятками километров воздушных линий. В процессе эксплуатации заземляемых ТН выявились три режима, приводящие либо к ненормальной работе ТН, либо к их повреждению.Первый режим характерен для работы заземляемых ТН на ненагруженных шинах ЦП или РП. Малый емкостный ток замыкания шин на землю на частоте 50 Гц компенсируется намагничивающим током одной из фаз ТН. Напряжение на этой фазе повышено, и сталь магнитопровода близка к насыщению. Напряжение остальных фаз понижено. В результате создается ложное впечатление о замыкании одной из фаз на землю. Так как в феррорезонанс может войти любая из трех фаз, «ложная земля» может «переходить» с одной фазы на другую. Обычно в таком режиме ТН не повреждается. Чтобы устранить явление «ложной земли», достаточно включить на дополнительную обмотку активное сопротивление 25 Ом.Второй режим возникает при однофазных дуговых замыканиях на землю в сельских сетях. Благодаря воздушным линиям, они имеют небольшой (до 10А) ток замыкания на землю и открытую перемежающуюся дугу, подверженную действию ветра, что способствует ее попеременному зажиганию и гашению. В таком режиме емкость нулевой последовательности сети в бестоковую паузу перемежающейся дуги разряжается через ТН, насыщая его магнитопроводы и перегревая обмотки. Повторное зажигание дуги вновь заряжает емкость, которая затем в бестоковую паузу дуги разряжается через ТН. Такой процесс может длиться несколько минут или даже часов, в результате чего ТН нередко повреждается. Предлагалось много методов борьбы с таким развитием событий (разземление нейтрали обмотки ВН, включение в нее высокоомных резисторов или индуктивностей, подключение низкоомных резисторов на дополнительную обмотку). Однако эти меры по разным причинам не дали ожидаемых результатов. Третий режим может возникнуть как в воздушных, так и в кабельных сетях. Это устойчивый гармонический феррорезонанс на частоте 50 Гц между емкостью нулевой последовательности сети и нелинейной индуктивностью намагничивания трехфазного трехстержневого потребительского силового трансформатора 10(6)/0,4 кВ с изолированной нейтралью обмотки ВН. Режим феррорезонанса возможен при замыкании на землю одной фазы малонагруженного трансформатора 20–400 кВА с последующим перегоранием плавкой вставки предохранителя. Напряжение нулевой последовательности сети при этом может достигать трехкратных значений, в результате чего повреждение ТН наступает менее чем за одну минуту. Наличие в сети одного или даже нескольких заземляемых ТН не может погасить данный вид феррорезонанса. Он срывается только после повреждения одного из ТН. При этом факты повреждения ТН именно из-за «внешнего» феррорезонанса, вследствие его быстротечности, очень трудно надежно зафиксировать.

Антирезонансные заземляемые ТНПосле того, как попытки эффективной защиты ТН от повреждений не увенчались успехом, в 80-х годах прошлого столетия стали разрабатываться антирезонансные ТН. Принцип их работы заключается в том, что они сами не вступают в феррорезонанс (первый режим), устойчивы к перемежающейся дуге (второй режим) и к «внешнему» феррорезонансу в сети (третий режим). Правда, достичь полной антирезонансности разработчикам удалось не сразу. Так, первенец из этой серии НАМИ-10 У2 был несимметричен и иногда вступал в субгармонический (16,6 Гц) феррорезонанс с емкостью небольших сетей (первый режим), хотя в остальных режимах он был устойчив. Антирезонансные ТН других типов, например, ЗНОЛ-10 с высокоомными резисторами в нейтрали или НАМИТ-10-2, тоже, возможно, не вполне устойчивы в одном или двух режимах. Степень их антирезонансности еще нуждается в дополнительной проверке. Остается заметить, что разработанный Раменским электротехническим заводом «Энергия» ТН типа НАМИ-10-95 выпускается с 1995 г. и случаев его неполной антирезонансности пока не наблюдалось.

Выводы:Наиболее приемлемыми для электроснабжающих организаций, учитывающих электроэнергию и контролирующих изоляцию в сетях 10(6) кВ, являются антирезонансные заземляемые ТН. Для учета электроэнергии у потребителей достаточно применять незаземляемые ТН.

Всего комментариев: 0

ukrelektrik.com

Трансформаторы силовые масляные класса напряжения 6-10кВ.

Тип изделия, обозначение нормативного документа	Номинальное напряжение, кВ		Схема и группа соединения обмоток	Потери, кВт		Масса, кг полная
Тип изделия, обозначение нормативного документа	ВН	НН	Схема и группа соединения обмоток	холостого хода	короткого замыкания	Масса, кг полная
ТМ-1000/10- У1 СТО 15352615-012-2011	6,00*; 10,00	0,40	D/Yн -11; Y/Yн -0; Yн/D -11	1,90	12,2	3495
ТМ-1600/10- У1 СТО 15352615-012-2011	6,00; 10,00*	0,40	D/Yн -11; Y/Yн -0; Yн/D -11	2,35	18,0	4750
ТМ-2500/10-У1 СТО 15352615-012-2011	6,00*; 10,00	0,40;	D/Yн -11; Y/D-11	4,20	28,0	7800
ТМ-2500/10-У1 СТО 15352615-012-2011	6,00*; 10,00	6,30	D/Yн -11; Y/D-11	3,90	23,5	7800
ТМ-4000/10-У1 СТО 15352615-012-2011	10,00; 10,50*	6,30; 10,50*	Y/D-11	5,20	33,5	11300
ТМ-6300/10-У1 СТО 15352615-012-2011	6,00	6,30	D/D - 0	7,40	46,5	15100
ТМ-6300/10-У1 СТО 15352615-012-2011	10,50	3,15*; 6,30	Yн/D – 11*; D/D - 0	7,40	46,5	15100
ТМ-10000/10-У1 СТО 15352615-012-2011	6,00; 6,30; 10,00*; 10,50	6,30; 10,50*	D/D-0; Yн/D-11*	12,00	60,0	7700

www.transformator.com.ru

Трансформаторы напряжения. | ЭЛЕКТРОлаборатория

Доброе время суток, дорогие друзья!

Сегодня продолжим разговор о измерительных трансформаторах. Поговорим о трансформаторах напряжения.

В ходе работы мне чаще всего приходится сталкиваться с трансформаторами напряжения следующих типов: НТМИ, который сейчас вытесняется НАМИ и ЗНОЛ.

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.

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;

Рисунок 1. Внешний вид ТН НТМИ-6(10)кВ.

Рисунок 2. Схема соединения обмоток ТН НТМИ-6(10)кВ.

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

Рисунок 3. Внешний вид ТН НАМИ-6(10)кВ.

Рисунок 4. Схема соединения обмоток ТН НАМИ-6(10)кВ.

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;

Рисунок 5. Внешний вид ТН 3хЗНОЛ-6(10)кВ

Рисунок 6. Схема соединения обмоток ТН 3хЗНОЛ-6(10)кВ.

Хочу отметить, что в высоковольтных узлах учета, устанавливаемых на ВЛ-10кВ вместо резисторов R1; R2; R3 (2,4кОм) устанавливается один резистор R (0,8кОм). Часто возникающий дефект – прогорание изоляции в точке соединения вывода Х ТН и резистора R1(R2 илиR3), что приводит перегоранию предохранителя в фазе, в которой стоит поврежденный резистор

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 обмотками залиты изоляционным компаундом, 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.

Рисунок 7. Расположение ТН в высоковольтной ячейке.

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 в сети с изолированной нейтралью Uном=100/3 В.

Трансформаторы напряжения производятся со следующим исполнением внутренней изоляции:

· Сухая (трансформаторы напряжения до 10кВ включительно типа НОСК-6, ЗНОЛТ-3, ЗНОЛТ-6, ЗНОЛТ-10 и др.).

· Бумажно-масляная (трансформаторы напряжением до 35кВ включительно типа НОМ-10, НОМ-35) с изоляцией выводов обмотки на полное номинальное напряжение.

· Литая эпоксидная (чешские однофазные трансформаторы напряжения и трансформаторы типа НОЛ).

Испытания ТН.

Объём испытаний трансформаторов напряжения:

1) измерение сопротивления изоляции обмоток первичной и вторичной (вторичных) (К, М)

2) испытание повышенным напряжением трансформаторов напряжения с литой изоляцией (К, М).

3) испытание трансформаторного масла (К, М). Сразу отмечу, что в ТН до 35кВ трансформаторное масло допускается не испытывать

Примечание: К – капитальный ремонт, испытание при приёмке в эксплуатацию; М – межремонтные испытания

для трансформаторов напряжения 3-35кВ – при проведении ремонтных работ в ячейках, где они установлены, если работы не проводятся – не реже 1 раза в 4 года.

Измеренные значения сопротивления изоляции при вводе в эксплуатацию и в эксплуатации должны быть не менее значений, приведённых в таблице 5.

Испытания повышенным напряжением следует проводить согласно таблицы 6 или требований заводов изготовителей.

На этом у меня на сегодня все. Если есть вопросы, задавайте, будем вместе искать ответы.

Успехов!

elektrolaboratoriy.ru

НАМИ-6, НАМИ-10, НАМИ-10-95 | Класс напряжения ТН до 10кВ | Трансформаторы напряжения | Трансформаторы

Трансформаторы напряжения НАМИ-10, НАМИ-10-95 предназначены для выработки сигнала измерительной информации для электрических измерительных приборов и цепей учета, защиты и сигнализации в сетях переменного тока частоты 50 и 60 Гц.

Типоисполнения трансформаторов НАМИ-10, НАМИ-10-95.

Трансформаторы напряжения НАМИ-10.

Трансформаторы напряжения антирезонансные НАМИ-10 являются масштабным преобразователем. Предназначены для выработки сигнала измерительной информации для электрических измерительных приборов и цепей учета, защиты и сигнализации в сетях переменного тока частоты 50 и 60 Гц с изолированной или заземленной через дугогасящий реактор нейтралью.

Трансформаторы изготавливаются для нужд народного хозяйства и на экспорт в страны с умеренным и тропическим климатом.

Трансформаторы напряжения классифицируются по конструктивному исполнению (антирезонансный) виду охлаждения (масляный), номинальному напряжению и климатическому исполнению.

Структура условного обозначения НАМИ-10.

НАМИ - 10 Х 2

Н - трансформатор напряжения;А - антирезонансный;М - естественная циркуляция воздуха и масла;И - для контроля изоляции и сети;10 - класс напряжения первичной обмотки, кВ;Х 2 - климатическое исполнение (У, Т, ХЛ) и категория размещения по ГОСТ 15150-69.

Трансформатор НАМИ-10 представляет собой соединенные конструктивно в единое целое два трехобмоточных трансформатора, первичные обмотки одного из которых предназначены для включения на линейные напряжения АВ и ВС, а первичная обмотка другого трансформатора (заземляемого) включена на фазное напряжение ВХ.

Магнитопровод трансформатора НАМИ-10, включаемого на линейные напряжения, собран из пластин электротехнической стали.

Магнитопровод заземляющего трансформатора собран из пластин конструкционной стали. На стержнях магнитопроводов расположены обмотки с изоляцией. Магнитопроводы с насаженными на них обмотками помещены в бак, залитый трансформаторным маслом.

Бак трансформатора сварен из листовой стали. Выводы трансформатора имеют обозначения, аналогичные обозначениям трехфазного трансформатора, за исключением обозначения ввода 0 со стороны ВН, которое заменено на Х.

Условия эксплуатации трансформаторов НАМИ-10.

высота над уровнем моря не более 1000 м;
температура окружающей среды от 15 до 35 °С;
окружающая среда невзрывоопасная, не содержащая токопроводящей пыли, агрессивных газов и паров в концентрациях, разрушающих металлы и изоляцию;
атмосфера типа II по ГОСТ 15150-69;
группа условий эксплуатации трансформаторов в части воздействия механических факторов М6 по ГОСТ 16516.1-90;
требования техники безопасности по ГОСТ 12.2.007.3-75, пожарной безопасности по ГОСТ 12.1.004-91.

Технические характеристики трансформаторов напряжения НАМИ-10.

Тип	Номинальные напряжения обмоток, В			Класс точности в номинальном режиме	Мощность вторичных обмоток, ВА		Масса, кг	Длина х Ширина х Высота, мм
	Обмотка, ВН	Обмотка НН			основной	дополнительной
	Обмотка, ВН	основная	дополнительная		основной	дополнительной
НАМИ-10-У2	6000; 10000	100	100:√3	0,2	75	30	110	482х353х635
НАМИ-10-ХЛ2	6000; 10000	100	100:√3	0,2	75	30	110	482х353х635
НАМИ-10-Т2	6000; 10000	100	100:√3	0,2	75	30	112	482х444х635

Габаритные и установочные размеры трансформаторов напряжения НАМИ-10.

Трансформатор напряжения НАМИ-10-95 УХЛ2.

Трехфазный антирезонансный масляный трансформатор напряжения типа НАМИ-10-95 УХЛ2 предназначен для установки в электрических сетях трехфазного переменного тока частоты 50 Гц с изолированной нейтралью с целью передачи сигнала измерительной информации приборам измерения, устройствам автоматики, защиты, сигнализации и управления.

Трансформаторы напряжение НАМИ-10-95 ТУ 3414-026-11703970-05.

Технические характеристики трансформаторов напряжения НАМИ-10-95.

Параметр	Величина параметра
Номинальное напряжение, кВ	10 (или 6)
Номинальное напряжение вторичной основной обмотки, кВ	0,1
Номинальное напряжение вторичной дополнительной обмотки, кВ	0,1
Наибольшее рабочее напряжение первичной обмотки частоты 50 Гц, кВ	12 (7,2)
Номинальная трехфазная мощность, ВА, основной вторичной обмотки при измерении междуфазных напряжений при симметричной нагрузке на вводах ab, bc и ca в классе точности 0,5	200
Номинальная трехфазная мощность, ВА, основной вторичной обмотки при измерении междуфазных напряжений при симметричной нагрузке на вводах ab, bc и ca в классе точности 1,0	300
Номинальная трехфазная мощность, ВА, основной вторичной обмотки при измерении междуфазных напряжений при симметричной нагрузке на вводах ab, bc и ca в классе точности 3,0	600
Номинальная трехфазная мощность, ВА, основной вторичной обмотки при измерении фазных напряжений при симметричной нагрузке на вводах ao, bo и co в классе точности 3,0	30
Номинальная мощность дополнительной вторичной обмотки, ВА, в классе точности 3,0	30
Предельная мощность, ВА, первичной обмотки	1000
Предельная мощность, ВА, основной вторичной обмотки	900
Предельная мощность, ВА, дополнительной вторичной обмотки	100
Схема и группа соединения обмоток эквивалентна	Ун/Ун/П-0
Климатическое исполнение и категория размещения по ГОСТ 15150	УХЛ2
Номинальное значение климатических факторов для исполнения "УХЛ" категории размещения 2":
-высота установки над уровнем моря, не более, м	1000
-температура окружающей среды	- 60°С ... +40°С
Длина пути утечки внешней изоляции, см	23
Средняя наработка до отказа, ч., не менее	4,4 x 106
Установленный полный срок службы, лет	30
Гарантийный срок службы, лет	3
Тип внешней изоляции	Фарфор
Тип внутренней изоляции	Маслобарьерная
Масса трансформатора, кг	93
Масса масла, кг	16
Габаритные размеры, мм	482х330х575
Установочные размеры, мм	286х344

По требованию заказчика возможно изготовление с другими характеристиками.

Комплект поставки трансформаторов напряжения НАМИ-10-95.

трансформатор;
руководство по эксплуатации.

Габаритные и установочные размеры трансформаторов НАМИ-10-95.

www.etk-oniks.ru

Трансформаторы тока и напряжения 6-10кВ - ЛУЧШИЕ ЦЕНЫ

Трансформаторы тока (ТТ)

Трансформаторами тока называют те, у которых первичная обмотка присоединена к источнику переменного тока, а нагрузкой вторичной обмотки являются приборы и электроустановки с малым внутренним сопротивлением (это могут быть измерительные приборы, цепи релейной защиты энергосистем, высокоточные лабораторные приборы и др.).

Основное назначение трансформаторов этого типа - изменение значения силы тока до величин удобных для измерения или же допустимых для питания электроприборов. При этом, значение силы тока во вторичной обмотке пропорционально силе тока в первичной и характеризуется коэффициентом трансформации. Этот параметр является одной из основных характеристик устройства.

Надо заметить, что к точности работы измерительных трансформаторов тока предъявляются довольно строгие требования, ведь даже незначительно отклонение от номинала, например, величины сопротивления нагрузки, приводит к недопустимой погрешности. Помимо этого, большее сопротивление может привести к перегреву сердечника магнитопровода и, как следствие, к выходу трансформатора из строя.

В зависимости от области применения трансформаторы тока могут быть:

измерительными
промежуточными
защитными
лабораторными

По специфике установки трансформаторные устройства подразделяют на:

наружные
внутренние
встроенные
накладные
переносные

Трансформаторы используемые для внутренней и наружной установки подразделяются в свою очередь на опорные и oпроходные.

По напряжению на которое рассчитаны трансформаторы тока, устройства поделены на две группы:

трансформаторы до 1 кВ
трансформаторы выше 1 кВ

Кроме того трансформаторы различают в зависимости от используемых материалов изоляции, в зависимости от числа ступеней, а также по конструкции первичной обмотки.

Трансформаторы напряжения (ТН)

В самом общем виде, трансформатор напряжения работает как обычный понижающий силовой трансформатор. По своей конструкции он также состоит из сердечника, который представляет собой набор пластин, изготовленных из специальной электротехнической стали. В конструкцию включены также первичная и вторичная (или же две вторичных) обмотки. Трансформаторы напряжения имеющие по две вторичных обмотки применяются в цепях оборудования сигнализации, например.

Измерительные тн позволяют защитить измерительные приборы (вольтметры, частотомеры и пр.), а также устройства управления и электрические счетчики от высокого напряжения первичной цепи. С их помощью становится возможным использование стандартных приборов для измерений в сетях высокого напряжения. Благодаря трансформации напряжения , пределы измерений обычных приборов значительно расширяются.

Дело в том, что для непосредственного включения в сеть высокого напряжения (особенно 35 кВ и более) понадобились бы дорогостоящие приборы учета и измерений. Но, после трансформации, для этих же целей, может быть использована обычная низковольтная аппаратура. Кроме того, ТН изолирует приборы и вторичные цепи электроустановок от высоких напряжений, тем самым гарантируя безопасность их использования человеком.

Силовые трансформаторы тока и напряжения различных типов, а также выключатели, разъединители, автоматы "Электрон" вы найдете на нашем сайте в каталоге Трансформаторы

Таким образом при помощи трансформаторов напряжения осуществляется гальваническая развязка цепей высокого напряжения с низковольтными защитными линиями, измерительными цепями, защитными реле и системами учета расхода электрической энергии.

elektrika-ok.ru

Конструкция и техническая характеристика силовых трансформаторов 6-10 кВ

Конструкция масляных трансформаторов.

Силовые трансформаторы предназначены для преобразования (трансформирования) переменного тока одного напряжения в переменный ток другого напряжения — более низкого или более высокого. Трансформаторы, понижающие напряжение, называют понижающими, а повышающие напряжение — повышающими.Трансформаторы изготовляют двухобмоточные и трехобмоточные. Последние кроме обмотки НН и ВН имеют обмотку СН (среднего напряжения). Трехобмоточный силовой трансформатор позволяет снабжать потребителей электроэнергией разных напряжений. Обмотка, включенная в сеть источника электроэнергии, называется первичной, а обмотка, к которой присоединены электроприемники,— вторичной.В рассматриваемых распределительных устройствах и подстанциях промышленных предприятий применяют трехфазные двухобмоточные понижающие трансформаторы, преобразующие напряжение 6 и 10 кВ в 0,23 и 0,4 кВ.В зависимости от изолирующей и охлаждающей среды различают трансформаторы масляные ТМ и сухие ТС. В масляных основной изолирующей и охлаждающей средой являются трансформаторные масла, в сухих — воздух или твердый диэлектрик. В специальных случаях применяют трансформаторы с заполнением баков негорючей жидкостью — совтолом.Основой конструкции трансформатора служит активная часть, состоящая из магнитопровода 4 (рис. 1) с расположенными на нем обмотками низшего напряжения 3 и высшего напряжения 2 отводов и переключающего устройства. Магнитопровод, набранный из отдельных тонких листов специальной трансформаторной стали, изолированных друг от друга покрытием, состоит из стержней, верхнего и нижнего ярма. Такая конструкция способствует уменьшению потерь на нагрев от перемагничивания (гистерезис) и вихревых токов.Соединительные провода, идущие от концов обмоток и их ответвлений, предназначенные для регулирования напряжения, называют отводами, которые изготовляют из неизолированных медных проводов или проводов, изолированных кабельной бумагой либо гетинаксовой трубкой.Переключающие устройства обмоток трансформатора служат для ступенчатого изменения напряжения в определенных пределах, поддерживания номинального напряжения на зажимах вторичной обмотки при изменении напряжения на первичной или вторичной обмотке. С этой целью обмотки ВН трансформаторов снабжают регулировочными ответвлениями, которые подсоединяют к переключателям.

Рис. 1. Активная часть трансформатора серии ТМ: 1 — ярмо, 2 и 3 — обмотки ВН и НН, 4 — магнитопроводНеобходимость регулирования вызвана тем, что в электросистемах возможны различные отклонения от нормального режима электроснабжения, приводящие к неэкономичной работе приемников, преждевременному износу и сокращению сроков их службы. Особенно чувствительны к повышению напряжения электролампы, радиолампы и лампы телевизоров: срок их службы резко сокращается при систематическом увеличении напряжения.В трансформаторах могут быть два вида переключений ответвлений: под нагрузкой — РПН (регулирование под нагрузкой) и без нагрузки после отключения трансформатора — ПБВ (переключение без возбуждения). С помощью ПБВ и РПН можно поддерживать напряжение, близким к номинальному во вторичных обмотках трансформаторов.Переключение осуществляют изменением числа витков с помощью регулировочных ответвлений обмоток, т. е. изменением коэффициента трансформации, который показывает, во сколько раз напряжение обмотки ВН больше напряжения обмотки НН или во сколько раз число витков обмотки ВН больше числа витков обмотки НН. Пределы регулирования вторичных напряжений для разных трансформаторов различны: на ±10% 12 ступенями по 1,67% или 16 ступенями по 1,25% с помощью РПН; на ±5% четырьмя ступенями по 2,5% с помощью ПБВ.Бак трансформатора, в который погружена активная часть, представляет собой стальной резервуар овальной формы, заполненный трансформаторным маслом. Масло, являясь охлаждающей средой, отводит теплоту, выделяющуюся в обмотках и магнитопроводе, и отдает ее в окружающую среду через стенки и крышку бака. Кроме охлаждения активной части трансформатора масло повышает степень изоляции между токоведущими частями и заземленным баком.Для увеличения поверхности охлаждения трансформатора баки изготовляют ребристыми, вваривают в них трубы или снабжают съемными радиаторами (только у трансформаторов мощностью до 25 кВ-А стенки бака гладкие). Радиаторы присоединяют к стенкам бака патрубками со специальными радиаторными кранами. У верхнего торца бака к его стенкам приваривают раму из угловой или полосовой стали, к которой крепят крышку на прокладках из маслоупорной резины.В нижней части бака всех типов трансформаторов имеется кран для взятия пробы и слива масла, а в его днище (в трансформаторах мощностью выше 100 кВ-А) — пробка для спуска осадков после слива масла через кран. Второй кран устанавливают на крышке бака, через который заливают в него масло. Оба крана служат одновременно для присоединения к ним маслоочистительных аппаратов.К дну баков трансформаторов массой выше 800 кг приваривают тележку с поворотными катками, конструкция крепления которых позволяет изменять направление передвижения трансформаторов с поперечного на продольное. Для подъема трансформатора на баке имеется четыре кольца-рыма. Активная часть поднимается за скобы в верхних консолях магнитопровода.На крышке бака размещены вводы, расширитель и защитные устройства (выхлопная предохранительная труба, реле давления, газовое реле, пробивной предохранитель). К стенкам бака приваривают подъемные крюки, прикрепляют манометрический сигнализатор (у трансформаторов мощностью свыше 1000 кВ- А) и устанавливают фильтры. Трансформатор серии ТМ-1000-10 показан на рис. 2.

Рис. 2. Трехфазный силовой трансформатор мощностью 1000 кВ А с масляным охлаждением:1 — бак, 2 и 5 — нижняя и верхняя ярмовые балки магнитопровода, 3 — обмотка ВН, 4 — регулировочные отводы к переключателю, 6 — магнитопровод, 7 — деревянные планки, 8 — отвод от обмотки ВН, 9 — переключатель, 10 — подъемная шпилька, 11 — крышка бака, 12 — подъемное кольцо (рым), 13 и 14 — вводы ВН и НН, 15 — предохранительная труба, 16 — расширитель (консерватор), 17 — маслоуказатель, 18 — газовое реле, 19 — циркуляционные трубы, 20 — маслоспускной кран, 21 — катки

Вводы 14 и 15 представляют собой фарфоровые проходные изоляторы, через которые выводы обмоток трансформатора присоединяются к электрическим сетям.Большинство трансформаторов оборудовано расширителями (рис. 3), обеспечивающими постоянное заполнение бака маслом и уменьшающими поверхность соприкосновения масла с воздухом, следовательно, защищающими масло от увлажнения и окисления. У расширителя есть отверстие для всасывания и вытеснения воздуха при изменении уровня содержащегося в нем масла (дыхательная пробка).

Рис. 3. Расширитель:1 — бак расширителя, 2 — маслоуказатель, 3 — маслоуказательное стекло, 4 — угольник, 5 — запирающий болт, 6 — крышка трансформатора, 7 — газовое реле, 8 — плоский кран, 9 — трубопровод, 10— опорная пластина

Расширитель имеет цилиндрическую форму, закрепляется на кронштейне, установленном на крышке 6 трансформатора, и сообщается с баком трансформатора трубопроводом, не выступающим ниже внутренней поверхности крышки трансформатора и заканчивающимся внутри расширителя выше его дна во избежание попадания осадков масла в бак 1. Внутренняя поверхность расширителя имеет защитное покрытие, предохраняющее масло от соприкосновения с металлической поверхностью и расширитель от коррозии. В нижней части расширителя имеется пробка для слива масла из него.Объем расширителя определяют так, чтобы уровень масла оставался в его пределах как летом при 35 °С и полной нагрузке трансформатора, так и зимой при минимальной температуре масла и отключенном трансформаторе. Обычно объем расширителя составляет 11 —12% объема масла в баке трансформатора. Для наблюдения за уровнем масла на боковой стенке расширителя устанавливают маслоуказатель 2, выполненный в виде стеклянной трубки в металлической оправе.Емкость расширителя должна обеспечивать постоянное наличие в нем масла при всех режимах работы трансформатора от отключенного состояния до номинальной нагрузки и при колебаниях температуры окружающего воздуха, причем при допустимых перегрузках масло не должно выливаться.В герметичных масляных трансформаторах и трансформаторах с жидким негорючим диэлектриком поверхность масла защищают сухим азотом, а в заполненных совтолом -10 — сухим воздухом. Негерметичные масляные трансформаторы мощностью 160 кВ- А и более, в которых масло в расширителе соприкасается с окружающим воздухом, имеют термосифонный или адсорбционный фильтр, а трансформаторы мощностью 1 мВ • А и более с естественным масляным охлаждением и азотной подушкой — термосифонный фильтр (кроме трансформаторов с жидким негорючим диэлектриком).Масляные трансформаторы мощностью 1 мВ * А и более с расширителем снабжают защитным устройством, предупреждающим повреждение бака при внезапном повышении внутреннего давления более 50 к Па. К защитным устройствам относят выхлопную трубу со стеклянной диафрагмой и реле давления. Масляные трансформаторы и трансформаторы с жидким диэлектриком с азотной подушкой без расширителя имеют реле давления, срабатывающее при повышении внутреннего давления более 75 кПа.Нижний конец выхлопной трубы соединяют с крышкой бака, а на верхний ее конец устанавливают тонкую стеклянную мембрану (от 2,5 до 4 мм) диаметром 150, 200 и 250 мм, которая разрушается при определенном давлении и дает выход газу и маслу наружу раньше, чем произойдет деформация бака. Реле давления размещают на внутренней стороне крышки трансформатора. Основными его элементами являются ударный механизм и стеклянная диафрагма. При достижении определенного давления в баке механизм срабатывает, разбивает диафрагму и обеспечивает свободный выход газам.Трансформаторы мощностью 1 мВ * А и более, имеющие расширитель, снабжают газовым реле, которое реагирует на повреждения внутри бака трансформатора (электрический пробой изоляции, витковое замыкание, местный нагрев магнитопровода), сопровождающиеся выделением газа или резким увеличением скорости перетекания масла из бака в расширитель. Выделение газообразных продуктов происходит в результате разложения масла и других изоляционных материалов под действием высокой температуры, возникающей в месте повреждения. На этом явлении основана работа газовой защиты трансформатора от внутренних повреждений, сопровождающихся выделением газов при их утечке, утечке масла и попадании воздуха в бак. Основной элемент этой защиты — газовое реле, устанавливаемое обычно на трубопроводе, который соединяет расширитель с баком, имеющим наклон к горизонтали от 2 до 4 В газовом реле имеются две пары контактов для работы на сигнал или отключение.Пробивные предохранители служат для защиты от пробоя обмоток ВН на обмотки НН. Устанавливают их на крышке бака и подсоединяют к нулевому вводу НН, а при напряжении 690 В — к линейному вводу.При пробое изоляции между обмотками ВН и НН промежуток между контактами, в котором проложены тонкие слюдяные пластины с отверстиями, пробивается и вторичная обмотка оказывается соединенной с землей.Для заземления трансформаторов служит специальный заземляющий контакт с резьбой не менее Ml2, расположенный в доступном месте нижней части бака со стороны НН и обозначенный четкой несмывающейся надписью «Земля» или знаком заземления. Поверхность заземляющего контакта должна быть гладкой и зачищенной; заземление осуществляют подсоединением стальной шины сечением не менее 40><4 мм.Для измерения температуры масла на трансформаторах монтируют ртутные термометры со шкалой от 0 до 150° С или термометрические сигнализаторы ТС со шкалой от 0 до 100° С. Последние снабжены двумя передвижными контактами, которые можно установить на любую температуру в пределах шкалы. Первый контакт, будучи включенным в сигнальную цепь, при определенной температуре масла дает сигнал; в случае дальнейшего повышения температуры масла второй контакт, соединенный с реле, отключает трансформатор. На трансформаторах мощностью 6300 кВ * А и выше установлены термометры сопротивления.Для сушки и очистки увлажненного и загрязненного воздуха, поступающего в расширитель при температурных колебаниях масла, все трансформаторы снабжены воздухоочистительным фильтром — воздухоосушителем (рис. 4), который представляет собой цилиндр, заполненный силикагелем и размещенный на дыхательной трубке 1 расширителя.

Рис. 4. Воздухоочистительный фильтр (воздухоосушитель):1 — дыхательная трубка, 2 — соединительная муфта, 3 — смотровое окно, 4 — бак трансформатора, 5 — масляный затвор, 6 — указатель уровня масла в затворе, 7— кронштейнВ нижней части цилиндра расположен масляный затвор 5 для очистки засасываемого воздуха, в верхней части — патрон с индикаторным силикагелем, который при увлажнении меняет свою окраску с голубой на розовую.Для поддержания изоляционных свойств масла, а следовательно, продления срока его службы предназначен термосифонный фильтр (рис. 5), представляющий собой цилиндрический аппарат, заполненный активным материалом — сорбентом (поглотителем продуктов старения масла).

Рис. 5. Термосифонный фильтр:1 — радиаторные краны, 2 — загрузочный люк, 3 — пробка с отверстием для выпуска воздуха, 4 — силикагель, 5 — сетка, 6 — дно с отверстиями, 7,8 — пробки для отбора пробы масла и его слива, 9 — корпус фильтра, 10 — стенка бака трансформатораФильтр присоединяют к баку трансформатора двумя патрубками и промежуточными плоскими кранами. Работа фильтра основана на термосифонном принципе: более нагретое масло верхних слоев, проходя через охлаждающее устройство, опускается вниз. Параллельно радиаторам подсоединен термосифонный фильтр. Следовательно, через фильтр масло проходит сверху вниз и непрерывно очищается. Фильтры устанавливают на трансформаторах мощностью 160 кВ * А и выше.Особенности конструкции сухих трансформаторов. Масляный трансформатор взрыво- и пожароопасен, поэтому, когда из-за пожарной безопасности недопустимы масляные трансформаторы, используют сухие или трансформаторы с негорючим заполнителем (совтолом, пиранолом, кварцевым песком). Поскольку отсутствует масло, сухие трансформаторы можно устанавливать непосредственно в цехах промышленных предприятий без устройства специальных трансформаторных камер.Силовые трехфазные сухие трансформаторы ТСЗ (рис. 6) в защищенном исполнении изготовляют мощностью от 160 до 1600 кВ * А, обмотки которых имеют класс напряжения 6—10 кВ для ВН и 0,23; 0,4 и 0,69 кВ для НН. Применяют также сухие трансформаторы мощностью менее 160 кВ- А (25, 40, 66, 100 кВ- А).Условное обозначение трансформаторов. Обозначения типов трансформаторов построены по определенной системе, отражающей конструкцию (буквы) и основные электрические параметры (цифры). Буквенные обозначения следующие: первая буква — число фаз (О — однофазный, Т — трехфазный), вторая или две — вид охлаждения (М — естественное масляное, С — сухое без масла, Д — дутьевое, Ц — циркуляционное, ДЦ — принудительное циркуляционное с дутьем), третья — число обмоток (Т — трехобмоточный). В условном обозначении могут быть другие буквы, указывающие конструктивные особенности трансформатора. Рис. 6. Силовой трехфазный сухой трансформатор ТСЗ:I — активная часть, 2 — ввод ВН, С, 9 — коробки ввода ВН и НН, 4 — крышка люка, 5 — кожух, 6 и 8 — кольцо и пластина для подъема трансформатора, 7 — шины НН, 10 — тележка, 11 — катокПервая цифра, стоящая после буквенного обозначения трансформатора, показывает номинальную мощность (кВ- А), вторая — номинальное напряжение обмотки ВН (кВ). В последнее время добавляют еще две цифры, означающие год разработки трансформатора данной конструкции, например обозначение трансформатора ТМ-1000/10—93 расшифровывается так: трехфазный, двухобмоточный с естественным масляным охлаждением, мощностью 1000 кВ • А и напряжением обмотки ВН 10 кВ, конструкции 1993 г.

Ещё по теме:

silovoytransformator.ru

НАМИТ-10 | Класс напряжения ТН до 10кВ | Трансформаторы напряжения | Трансформаторы

Трансформатор напряжения антирезонансный типа НАМИТ-10 УХЛ2 является масштабным преобразователем, предназначен для передачи сигнала измерительной информации приборам измерения, защиты, автоматики, сигнализации и управления в электрических сетях 6 и 10 кВ переменного тока промышленной частоты с изолированной нейтралью или заземлённой через дугогасящий реактор.

Трансформаторы напряжения НАМИТ-10 ТУ 3414-006-05755476-2002.

Трансформатор НАМИТ-10 устанавливается в шкафах КРУ(Н) и в закрытых РУ промышленных предприятий. Трансформатор изготавливается в климатическом исполнении «УХЛ» и категории размещения «2» по ГОСТ 15150-69.

Устройство трансформатора НАМИТ-10.

Трансформатор НАМИТ-10 представляет собой соединённые конструктивно в единое целое два трансформатора напряжения:

ТНКИ — трансформатор напряжения контроля изоляции, трёхобмоточный, первичные обмотки которого включены по схеме «звезда», предназначен для питания цепей измерительных приборов учёта электрической энергии, для цепей защиты и контроля изоляции;
ТНП — трансформатор нулевой последовательности, двухобмоточный, первичная обмотка которого включена в нейтраль ТНКИ и заземлена, вторичная обмотка замкнута. Трансформатор предназначен для защиты трансформатора ТНКИ от повреждения при однофазных замыканиях.

НАМИТ-10 имеет два магнитопровода двухстержневые броневого типа, собранные из пластин электротехнической стали. На стержнях магнитопроводов расположены слоевые обмотки с изоляцией. Магнитопроводы с обмотками соединены между собой с помощью ряда конструктивных элементов в единую конструкцию и представляют собой активную часть трансформатора, которая помещается в бак с трансформаторным маслом. Бак трансформатора сварен из листовой стали. Каждый трансформатор имеет пломбу, препятствующую разборке трансформатора, расположенную на одном из болтов, крепящих крышку к раме бака. Пломба подтверждает пригодность трансформатора напряжения к работе в качестве измерительного.

Технические характеристики трансформатора НАМИТ-10.

Наименование	Значение
Номинальное напряжение обмоток, кВ:
первичной (U1ном)	6	10
основной вторичной	0,1
дополнительной вторичной	0,1/3
Номинальная мощность обмоток, ВА:
основной вторичной (Sном) при симметричной нагрузке в классе точности:
0,2	75	-
0,5	150	200
1,0	300
3,0	600
дополнительной вторичной	30
Предельная мощность вне класса точности, ВА:
трансформатора	1000
основной вторичной обмотки	900
дополнительной вторичной обмотки	100
Коэффициент мощности нагрузки cosφ2	0,8
Условия применения трансформатора:
величина питающего напряжения	80÷120% U1ном
частота переменного тока, Гц	50±0,5
мощность нагрузки при cos φ2 = 0,8	от 0,25 Sном до Sном
температура окружающей среды	-60°С ± +55°С
высота над уровнем моря	до 1000 м
Масса трансформатора не более, кг	110

Схема и группа соединений обмоток основного трансформатора ТНКИ эквивалентна схеме трёхфазного трансформатора У / Ун / п — 0. Напряжение на вводах ад — хд разомкнутого треугольника дополнительной вторичной обмотки не превышает 3В при симметричном номинальном первичном фазном напряжении и замкнутых выводах О — Од. Напряжение на вводах ад — хд разомкнутого треугольника дополнительной вторичной обмотки от 90 до 110 В при номинальном напряжении и при металлическом замыкании фаз А или С сети на «землю».

Трансформатор НАМИТ-10 выдерживает однофазные металлические замыкания сети на «землю» без ограничения длительности. Трансформатор НАМИТ-10 устойчив к токам феррорезонанса.

Основные вторичные обмотки трансформатора защищаются автоматами во всех случаях. Выбор типа и уставок защитного автомата производится исходя из величин токов короткого замыкания между вводами, приведённых в таблице.

Обозначение выводов	Ток короткого замыкания, А, не менее
а-в, в-с, с-а	75÷120
а-о, в-о, с-о	15
ад-хд	10

Трансформаторы напряжения для сетей 6-10 кВ Причины повреждаемости. Трансформатор напряжения 10 кв