Трансформаторы тока и трансформаторы напряжения реферат: Трансформаторы напряжения

Содержание

Измерительные трансформаторы напряжения (Реферат) — TopRef.ru

Министерство
высшего профессионального образования.

Самарский
Государственный Технический Университет.

Кафедра:
«ЭПП»

Реферат

по
предмету ПЭЭ

Измерительные трансформаторы
напряжения

Работу
выполнил:

студент
III-ЭТ-10

Ломакин
С. В.

Проверил:

ДашковВ. М.

Самара
2003г.

Измерительные
трансформаторы напряжения.

а)Общие
сведения и схемы соединения

Трансформатор
напряжения предназначен для понижения
высокого напряжения до стандартного
значения 100 или 100/3
В и для отделения цепей измерения и
релейной защиты от первичных цепей
высокого напряжения.
Схема включения однофазного трансформатора
напряжения показана на рис. 1; первичная
обмотка включена на напряжение сети
U₁,
а ко вторичной обмотке (напряжение U₂)
присоединены параллельно катушке
измерительных приборов и реле. Для
безопасности обслуживания один выход
вторичной обмотки заземлен. ТН в отличие
от трансформатора тока работает в
режиме, близкому к ХХ, т.к. сопротивление
параллельных катушек приборов и реле
большое, а ток, потребляемый
ими, не велик.

Рис.1 Схема включения
трансформатора напряжения :

первичная обмотка;
магнитопровод;
вторичная обмотка;

Номинальный
коэффициент трансформации определяется
следующим выражением:

где
U_1ном , U_2ном
– номинальные первичное и вторичное
напряжение соответственно.

Рассеяние
магнитного потока и потери в сердечнике
приводят к погрешности измерения

100

Так
же как и трансформаторах тока , вектор
вторичного напряжения сдвинут относительно
вектора первичного напряжения не точно
на угол 180⁰. Это определяет угловую
погрешность.

В
зависимости от номинальной погрешности
различают классы точности 0,2; 0,5; 1; 3.

Погрешность
зависит от конструкции магнитопровода,
магнитной проницаемости стали и от cos

вторичной нагрузки. В конструкции
трансформаторов напряжения предусматривается
компенсация погрешности по напряжению
путем некоторого уменьшения числа
витков первичной обмотки, а также
компенсация угловой погрешности за
счет специальных компенсирующих обмоток.

Суммарное
потребление обмоток измерительных
приборов и реле,

подключенных
ко вторичной обмотке ТН, не должно
превышать номинальную мощность ТН, т.к.
в противном случае это приведет к
увеличению погрешностей.

В
зависимости от назначения могут
применятся ТН с различными схемами
соединения обмоток. Для измерения трех
междуфазных напряжений можно использовать
два однофазных двухобмоточных
трансформатора НОМ, НОС, НОЛ, соединенных
по схеме открытого треугольника ( рис.
2, а), а также трехфазный двухобмоточный
трансформатор НТМК, обмотки которого
соединены в звезду (рис.2,б). Для измерения
напряжения относительно земли могут
применяться 3 однофазных трансформатора,
соединенных по схеме Y₀/Y₀,
или трехфазный трехобмоточный
трансформатор НТМИ (рис.2, в). В последнем
случае обмотка, соединенная в звезду,
используется для присоединения
измерительных приборов, а к обмотке,
соединенной в разомкнутый треугольник,
присоединяется реле защиты от замыканий
на землю. Таким же образом в трехфазную
группу соединяются однофазные
трехобмоточные трансформаторы типа
ЗНОМ и каскадные трансформаторы НКФ.

Рис.
2. Схемы соединения обмоток трансформаторов
напряжения.

б)
Конструкции трансформаторов напряжения

По
конструкции различают трехфазные и
однофазные трансформаторы. Трехфазные
трансформаторы напряжения применяются
при напряжении до 18 кВ, однофазные – на
любые напряжения. По типу изоляции
трансформаторы могут быть сухими,
масляными и с литой изоляцией.

Обмотки
сухих трансформаторов выполняются
проводом ПЭЛ а изоляцией между обмотками
служит элетрокартон. Такие трансформаторы
применяются в установках до 1000 В (НОС-0,5-
трансформатор напряжения однофазный,
сухой, на 0,5 кВ).

Трансформаторы
напряжения с масляной изоляцией
применяются на напряжение 6-1150 кВ закрытых
и открытых РУ. В таких трансформаторах
обмотки и магнитопровод залиты маслом,
которое служит для изоляции и охлаждения.
Следует отличать однофазные двухобмоточные
трансформаторы НОМ-6, НОМ-10, НОМ-15, НОМ-35
от однофазных трехобмоточных ЗНОМ-15,
ЗНОМ-20, ЗНОМ-35.

Схема
обмоток первых показана на рис.3,а.Такие
трансформаторы имеют два ввода ВН и два
ввода НН, их можно соединить по схемам
открытого треугольника, звезды,
треугольника. У трансформаторов второго
типа (рис.3,б) один конец обмотки ВН
заземлен, единственный ввод ВН расположен
на крышке, а вводы НН – на боковой стенке.
Обмотка ВН рассчитана на фазное
напряжение, основная обмотка НН –
на100/3 В, дополнительная
обмотка – на 100/3 В. Такие трансформаторы
называются заземляемыми и соединяются
по схеме, показанной на рис. 2,в.

Рис.3.
Трансформаторы напряжения однофазные
масляные: а- НОМ-35; б- ЗНОМ-35; 1- ввод
ВН; 2- коробка вводов НН; 3- бак.

Рис.
4. Установка трансформатора напряжения
ЗНОМ-20 в комплектном токопроводе.

Трансформаторы
типов ЗНОМ-15, ЗНОМ-20, ЗНОМ-24 устанавливаются
в комплектных шинопроводах мощных
генераторов.Для уменьшения потерь от
намагничивания их баки выполняются из
немагнитний стали.

На
рисунке 3 показана установка такого
трансформатора в комплектном токопроводе.
Трансформатор с помощью ножевого
контакта 3, расположенного на вводеВН,
присоединяется к пружинящим контактам,
закреплённым на токопроводе1, закрытом
экраном 2. К патрубку 5 со смотровыми
люками 4 болтами 6 прикреплена крышка
трансформатора. Таким образом, ввод ВН
трансформатора находится в закрытом
отростке экрана токопровода. Зажимы
обмоток НН выведены на боковую стенку
бака и закрываются отдельным кожухом.

Трехфазные
масляные трансформаторы типа НТМИ
имеют пятистержневой магнитопровод и
три обмотки, соединенные по схеме,
показанной на рисунке 2, в. Такие
трансформаторы предназначены для
присоединения приборов контроля
изоляции.

Все
шире применяются трансформаторы
напряжения с литой изоляцией.
Заземляемые трансформаторы напряжения
ЗНОЛ-06 имеют пять исполнений по
номинальному напряжению: 6, 10,15, 20 и 24
кВ. Магнитопровод в них ленточный,
разрезной, С-образный, что позволило
увеличить класс точности до 0,2. Такие
трансформаторы имеют небольшую массу,
могут устанавливаться в любом положении,
пожаробезопасны. Трансформаторы ЗНОЛ-06
предназначены для установки в КРУ и
комплектных токопроводах вместо
масляных трансформаторов НТМИ и ЗНОМ,
а трансформаторы серии НОЛ.08 – для
замены НОМ-6 и НОМ-10.

На
рис. 5. показан однофазный двухобмоточный
трансформатор с незаземленными выводами
типа НОЛ.08-6 на 6 кВ. Трансформатор
представляет собой литой блок, в который
залиты обмотки и магнитопровод. Выводы
первичной обмотки А,Х, выводы вторичной
обмотки расположены Рис.
5. Трансформатор напряжения
на переднем торце трансформатора
НОЛ.08-6.

и
закрыты крышкой.

В
установках 110 кВ и выше применяются
трансформаторы напряжения каскадного
типа НКФ. В этих трансформаторах
обмотка ВН равномерно распределяется
по нескольким магнитопрводам, благодаря
чему облегчается ее изоляция. Трансформатор
НКФ-110 (рис.6) имеет двухстержневой
магнитопровод, на каждом стержне
которого расположена обмотка ВН,
рассчитанные на U_ф/2.

Т.к.
общая точка обмотки ВН соединена с
магнитопроводом, то он по отношению к
земле находится под потенциалом U_ф/2.
Обмотки ВН изолируются от магнитопровода
также на U_ф/2. Обмотки
НН (основная и дополнительная) намотаны
на нижнем стержне магнитопровода. Для
равномерного распоределения нагрузки
по обмоткам ВН служит обмотка связи П.
Такой блок, состоящий из магнитопровода
и обмоток, помещается в фарфоровую
рубашку и заливается маслом.
Трансформаторы напряжения
(TV) на 220 кВ состоят из
двух блоков, установленных один над
другим, т.е. имеют два магнитопровода
и четыре ступени каскадной обмотки ВН
с изоляцией на U_ф/4.
Трансформаторы напряжения НКФ-330 и
НКФ-500 соответственно имеют четыре
блока, т.е. 6 и 8 ступеней обмотки ВН. Чем
больше каскадов обмотки, тем больше их
активное и реактивное сопротивление,
возрастают погрешности и поэтому
трансформаторы НКФ 330 и НКФ-500 выпускаются
только в классах точности 1 и 3. Кроме
того, чем выше напряжение тем сложнее
конструкция трансформаторов напряжения,
поэтому в установках 500 кВ и выше
применяются трансформаторные устройства
с емкостным отбором мощности,
присоединенные к конденсаторам
высокочастотной связи С1 с помощью
конденсатора отбора мощности С2 (рис.6).
Напряжение, снимаемое с С2 (10-15 кВ),
подается на трансформатор TV,
имеющий две вторичные обмотки, которые
соединяются по такой же схеме, как и у
трансформаторов НКФ или ЗНОМ. Для
увеличения точности работы в цепь его
первичной обмотки включен дроссель L,
с помощью которого контур отбора
напряжения настраивается в резонанс
с конденсатором С2. Дроссель L
и трансформатор TV
встраиваются в общий бак и заливаются
маслом. Заградитель ЗВ не пропускает
токи высокой частоты в трансформатор
напряжения. Фильтр присоединения Z
предназначен для подключения
высокочастотных постов защиты, Такое
устройство получило название емкостного
трансформатора напряжения НДЕ. На рис
6,б показана установка НДЕ-500-72.

При
надлежащем выборе всех элементов и
настройке схемы устройство НДЕ может
быть выполнено на класс точности 0,5 и
выше. Для установок 750 и 1150 кВ применяется
трансформаторы НДЕ-750 и НДЕ-1150.

Рис.
6 трансформатор напряжения НДЕ:

а) схема

б) установка
НДЕ-500-72:

делитель
разъединитель
трансформатор
напряжения и дроссель
заградитель
высокочастотный
разрядник
привод

в)
Выбор трансформаторов напряжения

Трансформаторы
напряжения выбираются:

по
напряжению установки

U_уст
U_ном;

по
конструкции и схеме соединения обмоток;

по
классу точности;

по
вторичной нагрузке

S₂__{ S_ном,}

где
S_ном— номинальная
мощность в выбранном классе точности,
при этом следует иметь в виду, что для
однофазных трансформаторов, соединенных
в звезду, следует взять суммарную
мощность всех трех фаз, а для соединенных
по схеме открытого треугольника —
удвоенную мощность одного трансформатора;

S₂_
— нагрузка всех измерительных приборов
и реле, присоединенных к трансформатору
напряжения, ВА.

Для
упрощения расчетов нагрузку можно не
разделять по фазам, тогда

Если
вторичная нагрузка превышает номинальную
мощность в выбранном классе точности
,то устанавливают второй трансформатор
напряжения и часть приборов присоединяют
к нему.

Сечение
проводов в цепях трансформаторов
напряжения определяются по допустимой
потере напряжения. Согласно ПУЭ потеря
напряжения от трансформаторов напряжения
до расчетных счетчиков должна быть не
более 1.5% при нормальной нагрузке.

Читать курсовая по физике: «Измерительные трансформаторы тока и напряжения» Страница 1

(Назад) (Cкачать работу)

Функция «чтения» служит для ознакомления с работой. Разметка, таблицы и картинки документа могут отображаться неверно или не в полном объёме!

Курсовая работа

Измерительные трансформаторы тока и напряжения

СОДЕРЖАНИЕВведение

. Измерительные трансформаторы тока

.1 Назначение и режим работы трансформатора тока

.2 Погрешности трансформатора тока

.3 Конструкции трансформаторов тока

.4 Схемы соединений трансформаторов тока

. Испытание трансформаторов тока

.1 Проверка погрешности трансформатора тока

.2 Изменение формы вторичного тока трансформатора тока при возрастании нагрузки

.3 Проверка коэффициента трансформации трансформатора тока

.4 Контроль витковой изоляции трансформатора тока и повреждений в стали магнитопровода

.5 Проверка полярности обмоток трансформатора тока

.6 Контроль вторичных цепей трансформаторов тока

. Порядок изучения трансформатора тока

. Измерительные трансформаторы напряжения

.1 Назначение, принцип действия и погрешности трансформатора напряжения

.2 Конструкции трансформаторов напряжения

.3 Схемы соединений трансформаторов напряжения

. Испытание трансформаторов напряжения

.1 Изучение режимов работы трансформаторов напряжения

.2 Контроль состояния изоляции трансформаторов напряжения

. Порядок изучения трансформатора напряжения

Библиографический список ВВЕДЕНИЕ В энергосистемах и на предприятиях необходим постоянный контроль режимов работы электрооборудования. Такой контроль производится для учёта электроэнергии, для ведения режимов работы электростанций и сетей и для защиты электрооборудования при авариях. С этой целью устанавливаются измерительные трансформаторы тока и напряжения. 1. ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ТРАНСФОРМАТОРЫ ТОКА .1 Назначение и режим работы трансформатора тока Измерительный трансформатор тока представляет собой аппарат, предназначенный для подключения токовых измерительных приборов, устройств релейной защиты и автоматики [1, 2].

В электроустановках трансформаторы тока выполняют три функции:

) преобразование переменного тока к стандартным значениям 5 А или 1 А;

) изолирование вторичных токовых цепей от высокого напряжения первичной цепи;

) защиту вторичных устройств и персонала от высокого напряжения.

Вторичные токовые цепи трансформаторов тока заземляются в одной точке. Это предотвращает появление высокого напряжения во вторичных цепях при повреждении изоляции.

Трансформатор тока состоит из первичной обмотки 1 и вторичной обмотки 2, которые расположены на магнитопроводе 3 (рис.1.1, а). Обозначения трансформаторов тока приведены на рис.1.1, б и в табл. 1.1 [3].

Таблица 1.1 Обозначение выводов обмоток трансформатора тока

Первичная обмотка трансформатора тока последовательно включается в силовую цепь. К вторичной обмотке последовательно подключаются амперметры, токовые обмотки варметров, ваттметров, счётчиков активной и реактивной энергии, токовые цепи релейной защиты и автоматики.

Трансформатор тока является источником тока, следовательно, вторичная обмотка выполняется с большим внутренним сопротивлением. Сопротивление приборов, подключённых к вторичной обмотке трансформатора тока должно быть небольшое. Если сопротивление подсоединённых приборов больше допустимой величины, то оно значительно повлияет на величину вторичного тока. Трансформатор тока не будет работать в

Изучение устройства и принцип действия трансформаторов тока и напряжения

Практическая работа № 5

Тема: Изучение устройства и принцип действия трансформаторов тока и напряжения.

Цель: Изучить трансформаторы тока и напряжения.

Трансформаторы тока (ТТ) предназначены для измерения тока и питания схем защиты, а также для изолирования цепей измерения и защиты от высокого напряжения. Они выполняются как для внутренней, так и для внешней установки на всю шкалу токов и напряжений.

Трансформатор тока имеет две обмотки. Первичная обмотка (рис. 12-1) включается последовательно в измеряемую цепь. Ток этой обмотки и есть измеряемый ток. Вторичная обмотка 2 должна быть обязательно замкнута на нагрузку (на измерительный прибор, цепь зашиты и т. д.), сопротивление которой не превосходит определенного значения. Разомкнутое состояние вторичной обмотки является аварийным режимом.

Так как ток первичной обмотки не изменяется при разрыве цепи вторичной обмотки, то на вторичной обмотке возбуждается очень высокое напряжение, которое может привести к пробою изоляции. Для безопасности работы в случае повреждения изоляции между первичной и вторичной обмотками вторичная обмотка должна быть, кроме тою, обязательно заземлена.

Основными параметрами ТТ являются следующие.

Номинальное напряжение — линейное напряжение системы, в которой трансформатор должен работать. Это — напряжение, на которое рассчитана изоляция первичной обмотки.

Номинальный первичный и вторичный ток — ток, который трансформатор может пропускать длительно не перегреваясь. Номинальный ток вторичной обмотки стандартизован и может быть 5 или 1 А. Вторичных обмоток может быть несколько с разными номинальными токами.

Номинальный коэффициент трансформации — отношение номинального первичною тока к номинальному вторичному току:

К_{ = /, _ном/1₂ _ном .

Номинальная нагрузка трансформатора — это сопротивление нагрузки в омах, при котором трансформатор работает в своем классе. Иногда этот термин заменяется номинальной мощностью в вольт-амперах.

Класс точности. Вследствие потерь в трансформаторе реальный коэффициент трансформации не равен номинальному. Различают погрешность токовую и угловую, Токовая погрешность в процентах определяется выражением

В зависимости от значения токовой погрешности различают классы точности (0,5; I). Класс точности говорит о погрешности по току при номинальных условиях.

В идеальном трансформаторе вторичный ток сдвинут по фазе относительно первичного на 180°. В реальном трансформаторе этот угол отличается от 180^П . Погрешность по углу измеряется в минутах.

Номинальная предельная кратность. С увеличением первичного тока выше номинального значения погрешность ТТ сначала уменьшается, затем по мере насыщения магнитопровода увеличивается. ТТ является одним из основных звеньев систем защиты. При токах короткого замыкания погрешность может быть такой, что нормальная работа защиты не будет обеспечиваться. Поэтому для ТТ указывается предельная кратность тока первичной обмотки по отношению к номинальному току, при которой полная погрешность не превышает 5 или 10% (разные классы), и в пределах этой погрешности проектируется нормальная работа зашиты.

Термическая стойкость — отношение предельно допустимого тока, который трансформатор может выдержать без повреждений в течение нормированного времени, к номинальному первичному току при номинальной вторичной нагрузке и нормированной температуре окружающей среды, с учетом предварительного нагрева ТТ номинальным током.

Динамическая стойкость — отношение амплитудного значения предельного сквозного тока короткого замыкания, выдерживаемого трансформатором без механических повреждений, к амплитудному значению номинального первичного тока.

Конструкции ТТ. Конструкции трансформаторов тока весьма разнообразны. При этом они состоят из замкнутого магнитопровода с соответствующими обмотками и корпуса. Магнитолровод может быть прямоугольный шихтованный или тороидальный, навитый из ленты. Трансформатор может иметь несколько магнитопроводов 2 (рис. 12-2, а). При напряжениях до 35 кВ магнитопровод может служить опорой трансформатора. Вторичные обмотки 3 всегда многовитковые. Первичная обмотка 4 может быть многовитковой (обычно на токи до 400 А) или одновитковой на токи от 600 А и выше. В последнем случае витком служит шина или стержень, проходящие через окно магнитопровода (проходной ТТ — рис. 12-2,6). Этим же витком может служить шина распределительного устройства, пропускаемая через то же окно трансформатора (шинный ТТ — рис. 12-2, в).

Обмотки могут выполняться из изолированного или голого медного провода. Для напряжений до 35 кВ широкое распространение получила изоляция первичной обмотки от вторичной и от заземленных деталей литым компаундом на основе эпоксидной смолы. Литой изоляционный корпус I (рис. 12-2, а) защищает первичную и вторичную обмотки от возможных механических повреждений и проникновения влаги.

Рис. 12-1. Схемы включения трансформатора тока (ТТ) и трансформатора напряжения — однофазного (ТН) и трехфазного (ЗТН)

ТТ может выполняться с двумя магнитопроволами, как это показано на рис. 12-2, в. Первичные обмотки здесь всегда соединены последовательно, а вторичные можно соединить последовательно или параллельно. При последовательном соединении вторичных обмоток коэффициент трансформации не изменяется, здесь суммируются вторичные ЭДС, что позволяет соответственно увеличить сопротивление нагрузки. При параллельном соединении вторичных обмоток суммируется ток, т. е. соответственно меняется коэффициент трансформации.

На напряжения 35 кВ и выше для открытых установок применяются ТТ с масляной изоляцией. В СССР наибольшее распространение получили опорные ТТ «восьмерочного» типа (рис. 12-3, а).Первичная обмотка 3 и комплект магнитопроводов со вторичными обмотками имеют вид двух колец, сцепленных как звенья цепи. Обмотки изолированы кабельной бумагой. Первичная обмотка выполняется из двух одинаковых секций, соединяемых переключателем последовательно или параллельно, благодаря чему трансформатор имеет два номинальных первичных тока, находящихся в отношении I : 2. Переключения осуществляются после отключения первичной обмотки ТТ от сети.

Обмотки размешаются в фарфоровой покрышке 7 (рис. 12-3,6), заполненной маслом и имеющей маслоуказатель 6 и дыхательный клапан 5. Покрышка вместе с обмотками крепится к стальному основанию Я. Выводы первичной обмотки 4 расположены в верхней части покрышки, выводы вторичной обмотки — в клемной коробке 9 находящейся в основании.

С ростом номинального напряжения стоимость ТТ возрастает примерно пропорционально квадрату напряжения в основном за счет изоляции. Поэтому при напряжении U > 220 кВ применяют каскадную схему включения ТТ. Например, на напряжение 500 кВ используют два блока на напряжение по 250 кВ, каждый из которых выполнен аналогично ТТ, изображенному на рис. 12-3. Вторичная обмотка первого ТТ питает первичную обмотку второго ТТ. Стоимость возрастает в два раза, а не в четыре.

Реферат: Измерительные трансформаторы напряжения. Измерительные трансформаторы тока: особенности конструкции

Измерительные трансформаторы напряжения.

а)Общие сведения и схемы соединения

Трансформатор напряжения предназначен для понижения высокого напряжения до стандартного значения 100 или 100/Ö3 В и для отделения цепей измерения и релейной защиты от первичных цепей высокого напряжения. Схема включения однофазного трансформатора напряжения показана на рис. 1; первичная обмотка включена на напряжение сети U1, а ко вторичной обмотке (напряжение U2) присоединены параллельно катушке измерительных приборов и реле. Для безопасности обслуживания один выход вторичной обмотки заземлен. ТН в отличие от трансформатора тока работает в режиме, близкому к ХХ, т.к. сопротивление параллельных катушек приборов и реле большое, а ток, потребляемый ими, не велик.

Рис.1 Схема включения трансформатора напряжения:

1- первичная обмотка;

2- магнитопровод;

3- вторичная обмотка;
Номинальный коэффициент трансформации определяется следующим выражением:

где U1ном, U2ном – номинальные первичное и вторичное напряжение соответственно.

Рассеяние магнитного потока и потери в сердечнике приводят к погрешности измерения

´100

Так же как и трансформаторах тока, вектор вторичного напряжения сдвинут относительно вектора первичного напряжения не точно на угол 1800. Это определяет угловую погрешность.

В зависимости от номинальной погрешности различают классы точности 0,2; 0,5; 1; 3.

Погрешность зависит от конструкции магнитопровода, магнитной проницаемости стали и от cos j вторичной нагрузки. В конструкции трансформаторов напряжения предусматривается компенсация погрешности по напряжению путем некоторого уменьшения числа витков первичной обмотки, а также компенсация угловой погрешности за счет специальных компенсирующих обмоток.

Суммарное потребление обмоток измерительных приборов и реле,

подключенных ко вторичной обмотке ТН, не должно превышать номинальную мощность ТН, т.к. в противном случае это приведет к увеличению погрешностей.

В зависимости от назначения могут применятся ТН с различными схемами соединения обмоток. Для измерения трех междуфазных напряжений можно использовать два однофазных двухобмоточных трансформатора НОМ, НОС, НОЛ, соединенных по схеме открытого треугольника (рис. 2, а), а также трехфазный двухобмоточный трансформатор НТМК, обмотки которого соединены в звезду (рис.2,б). Для измерения напряжения относительно земли могут применяться 3 однофазных трансформатора, соединенных по схеме Y0/Y0, или трехфазный трехобмоточный трансформатор НТМИ (рис.2, в). В последнем случае обмотка, соединенная в звезду, используется для присоединения измерительных приборов, а к обмотке, соединенной в разомкнутый треугольник, присоединяется реле защиты от замыканий на землю. Таким же образом в трехфазную группу соединяются однофазные трехобмоточные трансформаторы типа ЗНОМ и каскадные трансформаторы НКФ.

Рис. 2. Схемы соединения обмоток трансформаторов напряжения.

б) Конструкции трансформаторов напряжения

По конструкции различают трехфазные и однофазные трансформаторы. Трехфазные трансформаторы напряжения применяются при напряжении до 18 кВ, однофазные – на любые напряжения. По типу изоляции трансформаторы могут быть сухими, масляными и с литой изоляцией.

Обмотки сухих трансформаторов выполняются проводом ПЭЛ а изоляцией между обмотками служит элетрокартон. Такие трансформаторы применяются в установках до 1000 В (НОС-0,5- трансформатор напряжения однофазный, сухой, на 0,5 кВ).

Трансформаторы напряжения с масляной изоляцией применяются на напряжение 6-1150 кВ закрытых и открытых РУ. В таких трансформаторах обмотки и магнитопровод залиты маслом, которое служит для изоляции и охлаждения. Следует отличать однофазные двухобмоточные трансформаторы НОМ-6, НОМ-10, НОМ-15, НОМ-35 от однофазных трехобмоточных ЗНОМ-15, ЗНОМ-20, ЗНОМ-35.

Схема обмоток первых показана на рис.3,а.Такие трансформаторы имеют два ввода ВН и два ввода НН, их можно соединить по схемам открытого треугольника, звезды, треугольника. У трансформаторов второго типа (рис.3,б) один конец обмотки ВН заземлен, единственный ввод ВН расположен на крышке, а вводы НН – на боковой стенке. Обмотка ВН рассчитана на фазное напряжение, основная обмотка НН – на100/Ö3 В, дополнительная обмотка – на 100/3 В. Такие трансформаторы называются заземляемыми и соединяются по схеме, показанной на рис. 2,в.

Рис.3. Трансформаторы напряжения однофазные масляные: а- НОМ-35; б- ЗНОМ-35; 1- ввод ВН; 2- коробка вводов НН; 3- бак.

Рис. 4. Установка трансформатора напряжения ЗНОМ-20 в комплектном токопроводе.

Трансформаторы типов ЗНОМ-15, ЗНОМ-20, ЗНОМ-24 устанавливаются в комплектных шинопроводах мощных генераторов.Для уменьшения потерь от намагничивания их баки выполняются из немагнитний стали.

На рисунке 3 показана установка такого трансформатора в комплектном токопроводе. Трансформатор с помощью ножевого контакта 3, расположенного на вводеВН, присоединяется к пружинящим контактам, закреплённым на токопроводе1, закрытом экраном 2. К патрубку 5 со смотровыми люками 4 болтами 6 прикреплена крышка трансформатора. Таким образом, ввод ВН трансформатора находится в закрытом отростке экрана токопровода. Зажимы обмоток НН выведены на боковую стенку бака и закрываются отдельным кожухом.

Трехфазные масляные трансформаторы типа НТМИ имеют пятистержневой магнитопровод и три обмотки, соединенные по схеме, показанной на рисунке 2, в. Такие трансформаторы предназначены для присоединения приборов контроля изоляции.

Все шире применяются трансформаторы напряжения с литой изоляцией. Заземляемые трансформаторы напряжения ЗНОЛ-06 имеют пять исполнений по номинальному напряжению: 6, 10,15, 20 и 24 кВ. Магнитопровод в них ленточный, разрезной, С-образный, что позволило увеличить класс точности до 0,2. Такие трансформаторы имеют небольшую массу, могут устанавливаться в любом положении, пожаробезопасны. Трансформаторы ЗНОЛ-06 предназначены для установки в КРУ и комплектных токопроводах вместо масляных трансформаторов НТМИ и ЗНОМ, а трансформаторы серии НОЛ.08 – для замены НОМ-6 и НОМ-10.

На рис. 5. показан однофазный двухобмоточный трансформатор с незаземленными выводами типа НОЛ.08-6 на 6 кВ. Трансформатор представляет собой литой блок, в который залиты обмотки и магнитопровод. Выводы первичной обмотки А,Х, выводы вторичной обмотки расположены Рис. 5. Трансформатор напряжения на переднем торце трансформатора НОЛ.08-6.

и закрыты крышкой.

В установках 110 кВ и выше применяются трансформаторы напряжения каскадного типа НКФ. В этих трансформаторах обмотка ВН равномерно распределяется по нескольким магнитопрводам, благодаря чему облегчается ее изоляция. Трансформатор НКФ-110 (рис.6) имеет двухстержневой магнитопровод, на каждом стержне которого расположена обмотка ВН, рассчитанные на Uф/2.

Т.к. общая точка обмотки ВН соединена с магнитопроводом, то он по отношению к земле находится под потенциалом Uф/2. Обмотки ВН изолируются от магнитопровода также на Uф/2. Обмотки НН (основная и дополнительная) намотаны на нижнем стержне магнитопровода. Для равномерного распоределения нагрузки по обмоткам ВН служит обмотка связи П. Такой блок, состоящий из магнитопровода и обмоток, помещается в фарфоровую рубашку и заливается маслом. Трансформаторы напряжения (TV) на 220 кВ состоят из двух блоков, установленных один над другим, т.е. имеют два магнитопровода и четыре ступени каскадной обмотки ВН с изоляцией на Uф/4. Трансформаторы напряжения НКФ-330 и НКФ-500 соответственно имеют четыре блока, т.е. 6 и 8 ступеней обмотки ВН. Чем больше каскадов обмотки, тем больше их активное и реактивное сопротивление, возрастают погрешности и поэтому трансформаторы НКФ 330 и НКФ-500 выпускаются только в классах точности 1 и 3. Кроме того, чем выше напряжение тем сложнее конструкция трансформаторов напряжения, поэтому в установках 500 кВ и выше применяются трансформаторные устройства с емкостным отбором мощности, присоединенные к конденсаторам высокочастотной связи С1 с помощью конденсатора отбора мощности С2 (рис.6). Напряжение, снимаемое с С2 (10-15 кВ), подается на трансформатор TV, имеющий две вторичные обмотки, которые соединяются по такой же схеме, как и у трансформаторов НКФ или ЗНОМ. Для увеличения точности работы в цепь его первичной обмотки включен дроссель L, с помощью которого контур отбора напряжения настраивается в резонанс с конденсатором С2. Дроссель L и трансформатор TV встраиваются в общий бак и заливаются маслом. Заградитель ЗВ не пропускает токи высокой частоты в трансформатор напряжения. Фильтр присоединения Z предназначен для подключения высокочастотных постов защиты, Такое устройство получило название емкостного трансформатора напряжения НДЕ. На рис 6,б показана установка НДЕ-500-72.

Электроэнергетика является одной из наиболее автоматизированных отраслей народного хозяйства. Это связано со сложностью и скоротечностью процессов в электрических сетях, а также с тем, что процессы производства, транспортировки и потребления электроэнергии протекают одновременно. С другой стороны электроэнергетические объекты, в том числе электростанции, представляют потенциальную опасность для человека и окружающей среды в связи с высокой энергоемкостью. Автоматизированное управление невозможно без релейной защиты и автоматики (РЗА).

Все элементы электроэнергетической системы рассчитаны на некоторый предельный режим работы, но ни одна электроустановка не обладает абсолютной надежностью. С большей или меньшей вероятностью она может быть повреждена, причем большинство повреждений сопровождается возникновением короткого замыкания (КЗ). Режим КЗ опасен для энергосистемы: устойчивая работа энергосистемы может быть нарушена, из-за существенного искажения параметров режима энергосистемы потребители электроэнергии теряют электропитание, длительное существование токов КЗ разрушает повредившийся элемент энергосистемы до неремонтопригодного состояния.

Релейная защита и автоматика предназначена для выявления поврежденного элемента и быстрого его отключения от энергосистемы. Кроме того, устройства релейной защиты и автоматики должны предупреждать повреждение элемента энергосистемы в случае возникновения ненормального и опасного для него режима работы, сигнализируя о таком режиме оперативному персоналу.

Перечислим основные требования, предъявляемые к устройствам релейной защиты.

Селективность – способность РЗА выявить и отключить именно поврежденный элемент энергосистемы, сохранив в работе остальные элементы. Требование селективности тесно связано с надёжностью электроснабжения.

Быстродействие – способность РЗА в кратчайший промежуток времени выявить и отключить поврежденный элемент энергосистемы.

Чувствительность – способность РЗА реагировать на любые, в том числе минимальные токи короткого замыкания.

Надежность – отсутствие отказов или ложных срабатываний РЗА. С требованием надёжности тесно связано требование резервирования действия релейной защиты.

Устройства РЗА реагируют на значения электрических параметров режима защищаемого объекта (ток, напряжение, направление мощности, сопротивление, частота и др.), а также неэлектрических параметров (температура, давление, освещенность, положение в пространстве). Информацию об этих параметрах РЗА получает от первичных датчиков или первичных преобразователей. Основное назначение первичных преобразователей – масштабировать с определённым коэффициентом измерительный сигнал в величину, удобную для дальнейшей обработки релейной защитой и автоматикой и безопасную для обслуживающего персонала. Наиболее распространёнными первичными преобразователями электрических величин являются измерительные трансформаторы тока и напряжения.

Второе назначение измерительных трансформаторов – подавать масштабированные электрические величины на приборы технического и коммерческого учёта, в том числе – на измерительные приборы, находящиеся на щите управления электростанции, для обеспечения дежурного персонала необходимой текущей информацией. При этом электроизмерительные приборы оказываются изолированными от цепей высокого напряжения, что обеспечивает безопасность работы обслуживающего персонала. Кроме того, измерительные трансформаторы дают возможность расширять пределы измерения приборов, т.е. измерять большие токи и напряжения с помощью сравнительно несложных приборов, рассчитанных для измерения малых токов и напряжений.

7.2. Измерительные трансформаторы тока

Измерительный трансформатор тока (ИТТ) предназначен для подачи тока в цепи амперметров, токовых катушек ваттметров, счетчиков, фазометров, осциллографов, реле тока, реле направления мощности, реле сопротивления и прочих измерительных и защитных устройств, имеющих токовые цепи. ИТТ масштабирует ток до величин порядка 1-5 А. ИТТ включаются в цепь последовательно – рис. 7.1.

ИТТ выполняют в виде повышающего трансформатора, у которого первичной обмоткой служит провод, проходящий через окно магнитопровода. В некоторых конструкциях магнитопровод и вторичная обмотка смонтированы на проходном изоляторе, служащем для ввода высокого напряжения в силовой трансформатор или другую электрическую установку. Первичной обмоткой трансформатора служит медный стержень, проходящий внутри изолятора. ИТТ выполняются только в однофазном исполнении.

Рис. 7.1. Схема включения измерительных трансформаторов тока (ИТТ) и напряжения (ИТН)

Сопротивления обмоток амперметров и других приборов, подключаемых к трансформатору тока, обычно малы. Поэтому он практически работает в режиме короткого замыкания.

Как любой измерительный прибор, ИТТ имеет определённую погрешность, связанную с нелинейностью масштабирования первичного тока во вторичный. Причины погрешности заключаются в нелинейности характеристики намагничивания стали, в наличии ненулевого сопротивления вторичных приборов. В зависимости от целей измерения и значений допускаемых погрешностей ИТТ подразделяют на следующие классы точности:

0,1; 0,2; 0,5; 1; 3; 5; 10 – для измерения;

0,2S; 0,5S – для коммерческого учета;

5Р; 10Р – для РЗА и сигнализации.

7.3. Измерительные трансформаторы напряжения

Измерительный трансформатор напряжения (ИТН) предназначен для подачи напряжения в цепи вольтметров, катушек напряжения ваттметров, счетчиков, фазометров, осциллографов, реле напряжения, реле направления мощности, реле сопротивления, реле частоты и прочих измерительных и защитных устройств, имеющих цепи напряжения. ИТН масштабирует напряжения до величин порядка 100 В. ИТН включаются в цепь параллельно – рис. 7.1.

Трансформатор напряжения выполняют в виде понижающего трансформатора. Для обеспечения безопасности работы обслуживающего персонала вторичную обмотку тщательно изолируют от первичной и заземляют. ИТН выполняются как в однофазном, так и трёхфазном исполнении.

Так как сопротивления обмоток вольтметров и других приборов, подключаемых к трансформатору напряжения, велики, то он практически работает в режиме холостого хода.

Реальный режим работы несколько отличается от режима холостого хода, поэтому ИТН имеет определённую погрешность. В зависимости от значения допускаемых погрешностей ИТН подразделяют на следующие классы точности:

0,1; 0,2; 0,5; 1; 3 – для измерения;

3Р; 6Р – для РЗА и сигнализации.

Приведенные величины соответствуют допустимой относительной погрешности в %.

Министерство высшего профессионального образования.

Самарский Государственный Технический Университет.

Кафедра: «ЭПП»

по предмету ПЭЭ

Измерительные трансформаторы напряжения

Работу выполнил:

студент

III

-ЭТ-10

Ломакин С. В.

Проверил:

ДашковВ. М.

Самара 2003г.

Измерительные трансформаторы напряжения.

а)Общие сведения и схемы соединения

Трансформатор напряжения предназначен для понижения высокого напряжения до стандартного значения 100 или 100/

Ö

3 В и для отделения цепей измерения и релейной защиты от первичных цепей высокого напряжения.

Схема включения однофазного трансформатора напряжения показана на рис. 1; первичная обмотка включена на напряжение сети U 1
, а ко вторичной обмотке (напряжение U 2) присоединены параллельно катушке измерительных приборов и реле. Для безопасности обслуживания один выход вторичной обмотки заземлен. ТН в отличие от трансформатора тока работает в режиме, близкому к ХХ, т.к. сопротивление параллельных катушек приборов и реле большое, а ток, потребляемый ими, не велик.

Рис.1 Схема включения трансформатора напряжения:

1- первичная обмотка;

2- магнитопровод;

3- вторичная обмотка;

где U 1ном, U 2ном
– номинальные первичное и вторичное напряжение соответственно.

Рассеяние магнитного потока и потери в сердечнике приводят к погрешности измерения

´100

Так же как и трансформаторах тока, вектор вторичного напряжения сдвинут относительно вектора первичного напряжения не точно на угол 180 0
. Это определяет угловую погрешность.

В зависимости от номинальной погрешности различают классы точности 0,2; 0,5; 1; 3.

Погрешность зависит от конструкции магнитопровода, магнитной проницаемости стали и от cosj

вторичной нагрузки. В конструкции трансформаторов напряжения предусматривается компенсация погрешности по напряжению путем некоторого уменьшения числа витков первичной обмотки, а также компенсация угловой погрешности за счет специальных компенсирующих обмоток.

Суммарное потребление обмоток измерительных приборов и реле,

подключенных ко вторичной обмотке ТН, не должно превышать номинальную мощность ТН, т.к. в противном случае это приведет к увеличению погрешностей.

В зависимости от назначения могут применятся ТН с различными схемами соединения обмоток. Для измерения трех междуфазных напряжений можно использовать два однофазных двухобмоточных трансформатора НОМ, НОС, НОЛ, соединенных по схеме открытого треугольника (рис. 2, а), а также трехфазный двухобмоточный трансформатор НТМК, обмотки которого соединены в звезду (рис.2,б). Для измерения напряжения относительно земли могут применяться 3 однофазных трансформатора, соединенных по схеме Y 0
/Y 0
, или трехфазный трехобмоточный трансформатор НТМИ (рис.2, в). В последнем случае обмотка, соединенная в звезду, используется для присоединения измерительных приборов, а к обмотке, соединенной в разомкнутый треугольник, присоединяется реле защиты от замыканий на землю. Таким же образом в трехфазную группу соединяются однофазные трехобмоточные трансформаторы типа ЗНОМ и каскадные трансформаторы НКФ.

Рис. 2. Схемы соединения обмоток трансформаторов напряжения.

б) Конструкции трансформаторов напряжения

По конструкции различают трехфазные и однофазные трансформаторы. Трехфазные трансформаторы напряжения применяются при напряжении до 18 кВ, однофазные – на любые напряжения. По типу изоляции трансформаторы могут быть сухими, масляными и с литой изоляцией.

Обмотки сухих трансформаторов

выполняются проводом ПЭЛ а изоляцией между обмотками служит элетрокартон. Такие трансформаторы применяются в установках до 1000 В (НОС-0,5- трансформатор напряжения однофазный, сухой, на 0,5 кВ).

Трансформаторы напряжения

с масляной изоляцией применяются на напряжение 6-1150 кВ закрытых и открытых РУ. В таких трансформаторах обмотки и магнитопровод залиты маслом, которое служит для изоляции и охлаждения. Следует отличать однофазные двухобмоточные трансформаторы НОМ-6, НОМ-10, НОМ-15, НОМ-35 от однофазных трехобмоточных ЗНОМ-15, ЗНОМ-20, ЗНОМ-35.

Схема обмоток первых показана на рис.3,а.Такие трансформаторы имеют два ввода ВН и два ввода НН, их можно соединить по схемам открытого треугольника, звезды, треугольника. У трансформаторов второго типа (рис.3,б) один конец обмотки ВН заземлен, единственный ввод ВН расположен на крышке, а вводы НН – на боковой стенке. Обмотка ВН рассчитана на фазное напряжение, основная обмотка НН – на100/Ö3 В, дополнительная обмотка – на 100/3 В. Такие трансформаторы называются заземляемыми и соединяются по схеме, показанной на рис. 2,в.

Рис.3. Трансформаторы напряжения однофазные масляные: а- НОМ-35; б- ЗНОМ-35; 1- ввод ВН; 2- коробка вводов НН; 3- бак.

Рис. 4. Установка трансформатора напряжения ЗНОМ-20 в комплектном токопроводе.

Трансформаторы типов ЗНОМ-15, ЗНОМ-20, ЗНОМ-24 устанавливаются в комплектных шинопроводах мощных генераторов.Для уменьшения потерь от намагничивания их баки выполняются из немагнитний стали.

На рисунке 3 показана установка такого трансформатора в комплектном токопроводе. Трансформатор с помощью ножевого контакта 3, расположенного на вводеВН, присоединяется к пружинящим контактам, закреплённым на токопроводе1, закрытом экраном 2. К патрубку 5 со смотровыми люками 4 болтами 6 прикреплена крышка трансформатора. Таким образом, ввод ВН трансформатора находится в закрытом отростке экрана токопровода. Зажимы обмоток НН выведены на боковую стенку бака и закрываются отдельным кожухом.

Трехфазные масляные трансформаторы

типа НТМИ имеют пятистержневой магнитопровод и три обмотки, соединенные по схеме, показанной на рисунке 2, в. Такие трансформаторы предназначены для присоединения приборов контроля изоляции.

Все шире применяются трансформаторы напряжения с литой изоляцией.

Заземляемые трансформаторы напряжения ЗНОЛ-06 имеют пять исполнений по номинальному напряжению: 6, 10,15, 20 и 24 кВ. Магнитопровод в них ленточный, разрезной, С-образный, что позволило увеличить класс точности до 0,2. Такие трансформаторы имеют небольшую массу, могут устанавливаться в любом положении, пожаробезопасны. Трансформаторы ЗНОЛ-06 предназначены для установки в КРУ и комплектных токопроводах вместо масляных трансформаторов НТМИ и ЗНОМ, а трансформаторы серии НОЛ.08 – для замены НОМ-6 и НОМ-10.

На рис. 5. показан однофазный двухобмоточный трансформатор с незаземленными выводами типа НОЛ.08-6 на 6 кВ. Трансформатор представляет собой литой блок, в который залиты обмотки и магнитопровод. Выводы первичной обмотки А,Х, выводы вторичной обмотки расположены Рис. 5. Трансформаторнапряжения на переднем торце трансформатора НОЛ.08-6.

и закрыты крышкой.

В установках 110 кВ и выше применяются трансформаторы напряжения каскадного типа

НКФ. В этих трансформаторах обмотка ВН равномерно распределяется по нескольким магнитопрводам, благодаря чему облегчается ее изоляция. Трансформатор НКФ-110 (рис.6) имеет двухстержневой магнитопровод, на каждом стержне которого расположена обмотка ВН, рассчитанные на U ф
/2.

Т.к. общая точка обмотки ВН соединена с магнитопроводом, то он по отношению к земле находится под потенциалом U ф
/2. Обмотки ВН изолируются от магнитопровода также на U ф
/2. Обмотки НН (основная и дополнительная) намотаны на нижнем стержне магнитопровода. Для равномерного распоределения нагрузки по обмоткам ВН служит обмотка связи П. Такой блок, состоящий из магнитопровода и обмоток, помещается в фарфоровую рубашку и заливается маслом. Трансформаторы напряжения (TV) на 220 кВ состоят из двух блоков, установленных один над другим, т.е. имеют два магнитопровода и четыре ступени каскадной обмотки ВН с изоляцией на U ф
/4. Трансформаторы напряжения НКФ-330 и НКФ-500 соответственно имеют четыре блока, т.е. 6 и 8 ступеней обмотки ВН. Чем больше каскадов обмотки, тем больше их активное и реактивное сопротивление, возрастают погрешности и поэтому трансформаторы НКФ 330 и НКФ-500 выпускаются только в классах точности 1 и 3. Кроме того, чем выше напряжение тем сложнее конструкция трансформаторов напряжения, поэтому в установках 500 кВ и выше применяются трансформаторные устройства с емкостным отбором мощности, присоединенные к конденсаторам высокочастотной связи С1 с помощью конденсатора отбора мощности С2 (рис.6). Напряжение, снимаемое с С2 (10-15 кВ), подается на трансформатор TV, имеющий две вторичные обмотки, которые соединяются по такой же схеме, как и у трансформаторов НКФ или ЗНОМ. Для увеличения точности работы в цепь его первичной обмотки включен дроссель L, с помощью которого контур отбора напряжения настраивается в резонанс с конденсатором С2. Дроссель L и трансформатор TV встраиваются в общий бак и заливаются маслом. Заградитель ЗВ не пропускает токи высокой частоты в трансформатор напряжения. Фильтр присоединения Z предназначен для подключения высокочастотных постов защиты, Такое устройство получило название емкостного трансформатора напряжения НДЕ. На рис 6,б показана установка НДЕ-500-72.

При надлежащем выборе всех элементов и настройке схемы устройство НДЕ может быть выполнено на класс точности 0,5 и выше. Для установок 750 и 1150 кВ применяется трансформаторы НДЕ-750 и НДЕ-1150.

Рис. 6 трансформатор напряжения НДЕ:

б) установка НДЕ-500-72:

1- делитель

2- разъединитель

3- трансформатор напряжения и дроссель

4- заградитель высокочастотный

5- разрядник

в) Выбор трансформаторов напряжения

Трансформаторы напряжения выбираются:

по напряжению установки

U уст
£U ном;

по конструкции и схеме соединения обмоток;

по классу точности;

по вторичной нагрузке

S 2
å
£S ном,

где S ном
— номинальная мощность в выбранном классе точности, при этом следует иметь в виду, что для однофазных трансформаторов, соединенных в звезду, следует взять суммарную мощность всех трех фаз, а для соединенных по схеме открытого треугольника — удвоенную мощность одного трансформатора;

S 2
å
— нагрузка всех измерительных приборов и реле, присоединенных к трансформатору напряжения, В·А.

Для упрощения расчетов нагрузку можно не разделять по фазам, тогда

Если вторичная нагрузка превышает номинальную мощность в выбранном классе точности,то устанавливают второй трансформатор напряжения и часть приборов присоединяют к нему.

Сечение проводов в цепях трансформаторов напряжения определяются по допустимой потере напряжения. Согласно ПУЭ потеря напряжения от трансформаторов напряжения до расчетных счетчиков должна быть не более 1.5% при нормальной нагрузке.

Понятие измерительного трансформатора напряжения

Для измерения переменного напряжения в сетях высокого напряжения его предварительно понижают до необходимого уровня: (обычно до 100В) при помощи трансформатора напряжения.

Схема включения измерительного трансформатора напряжения

Ко вторичной обмотке измерительного трансформатора напряжения присоединяют вольтметры, ваттметры и приборы автоматического управления. Сопротивление нагрузки вторичной обмотки измерительного трансформатора напряжения должно быть меньше некоторого нормированного значения. Сам измерительный трансформатор напряжения должен быть спроектирован таким образом, чтобы его вторичное приведенное напряжение при изменении нагрузки от холостого хода до номинального значения изменялось как можно меньше.

Классификация измерительных трансформаторов

Измерительные трансформаторы напряжения подразделяются по числу фаз на однофазные и трехфазные;

По числу обмоток измерительные трансформаторы напряжения делятся на двухобмоточные и трехобмоточные;

По способу охлаждения — на масляные и сухие;

По роду установки — для наружной и внутренней установки.

Однофазные измерительные трансформаторы напряжения на 6-10 кВ для внутренней установки выпускают в основном с литой изоляцией. Обмотки или вся активная часть у таких измерительных трансформаторов напряжения залиты эпоксидной смолой. Они более надежны в работе, практически не требуют ухода, имеют меньшую массу и габариты.

Измерительные трансформаторы напряжения на 6-10 кВ и выше для наружной установки изготовляют с масляным заполнением. Их активную часть помешают в металлический бак или фарфоровый корпус, заполненный трансформаторным маслом.

Измерительные трансформаторы напряжения отличаются малой мощностью и большим коэффициентом трансформации; их изготовляют только как понижающие с классами точности 0,2; 0,5; 1 и 3, указывающими предельно допустимую погрешность в процентах, которую вносит трансформатор в номинальное значение коэффициента трансформации.

Измерительные трансформаторы напряжения выпускают с номинальными напряжениями обмоток высшего напряжения, соответствующими стандартным напряжениям электрических сетей: 0,38; 0,66; 3; 6; 10; 20; 35; 110 кВ и т. д., а номинальные напряжения обмоток низшего на: 100; 100/√3 или 100/3 В. Схемы соединения обмоток трансформаторов напряжения опре-делены стандартом и должны соответствовать нулевой группе соединения.

Устройство измерительного трансформатора напряжения

Устройство измерительного трансформатора напряжения подобно устройству силового трансформатора небольшой мощности. Первичную обмотку измерительного трансформатора напряжения с большим числом витков включают в сеть, напряжение в которой измеряют или контролируют.

Вторичная обмотка с меньшим числом витков замыкается на прибор с большим сопротивлением. Таким прибором может быть вольтметр, параллельная обмотка ваттметра, счетчика или какого-либо иного измерительного прибора или реле. По отношению к из-мерительному прибору вторичное напряжение должно совпадать по фазе с первичным, что достигается соответствующим соединением вторичной обмотки измерительного трансформатора напряжения с прибором. Это необходимо при измерении мощности и энергии.

Сопротивление вольтметров, параллельных обмоток ваттметров, счетчиков и других измерительных приборов и реле сравнительно велико (составляет тысячи ом). Поэтому ток в цепи вторичной обмотки измерительного трансформатора напряжения весьма мал и режим работы его близок к режиму холостого хода силового трансформатора.

Так как при малых токах в обмотках трансформатора падения напряжения в сопротивлениях этих обмоток также малы, напряжения на зажимах первичной и вторичной обмоток практически равны э. д. с, а отношение этих напряжений равно коэффициенту трансформации.

Структура условного обозначения измерительных трансформаторов напряжения.

Обозначения типов сухих и масляных измерительных трансформаторов напряжения состоят из букв и цифр:
например, НОС-0,5; HOAV 35-66; ЗНОМ-35-65; НТМИ-10; НКФ-110-58

Н — напряжение,
О — однофазный,
Т — трехфазный,
М — масляный,
К — каскадный или с компенсационной обмоткой,
3 — с заземленным вводом высшего напряжения,
И — с обмоткой для контроля изоляции,
Ф — в фарфоровом корпусе;
первая цифра после букв обозначает напряжение, вторая — год разработки.

На щитках трансформатора дробью указывают:

в числителе — типовую мощность, кВА;
в знаменателе — напряжение, кВ.

1.doc

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ДАЛЬНЕВОСТЧНЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ

УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра Электроэнергетики

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ АППАРАТЫ

Аппараты распределительных устройств высокого напряжения

ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ТРАНСФОРМАТОРЫ

Руководство к лабораторной работе № 7

Владивосток 2003

Руководство (переработанное и дополненное) содержит общие теоретические сведения по назначению и конструкциям измерительных трансформаторов: трансформаторов тока и трансформаторов напряжения.
1. ТРАНСФОРМАТОРЫ ТОКА

1.1. Общие сведения

Измерительные трансформаторы тока (ТТ)
представляют собой аппараты для преобразования токов первичных цепей в стандартные токи

(5 или 1 А) для измерительных приборов, устройств релейной защиты и автоматики. Нормально трансформаторы тока работают в режиме, близком к режиму короткого замыкания вторичной обмотки. Размыкание вторичной обмотки при наличии тока в первичной цепи недопустимо, так как при этом может быть повреждена изоляция трансформатора с вытекающими отсюда последствиями.

Трансформаторы тока выполняются для внутренней и наружной установки на всю шкалу токов и напряжений. Трансформаторы тока обладают погрешностями по току и по углу.

Для уменьшения погрешности по току осуществляют подгонку числа витков вторичной обмотки (несколько уменьшая их). Угловая погрешность зависит от коэффициента мощности нагрузки вторичной обмотки. Подгонка витков не влияет на величину угловой погрешности,

Величина погрешностей по току в процентах при первичном токе, равном 100-120 % iihom, определяет класс точности работы трансформаторов тока.

В зависимости от погрешности по ГОСТ 7746-78 различают классы точности 0,2; 0,5; 1; 3; 5; 10. Класс точности выбирается в соответствии с его назначением. Более точные ТТ (класс 0,2; 0,5; 1) используются для измерений, более грубые — для релейной защиты.

В зависимости от нагрузки вторичной обмотки один и тот же трансформатор тока может работать в различных классах точности. С увеличением нагрузки сверх номинальной в данном классе точности трансформатор переходит работать в худший класс точности. Сопротивление вторичной нагрузки зависит как от параметров подключенных элементов (реле, измерительных приборов), так и от схемы соединения трансформаторов тока с этими элементами.

В электроустановках используют одновитковые (стержневые, шинные, встроенные), многовитковые (катушечные, звеньевые) и каскадные трансформаторы тока.

Выбор того или иного типа трансформатора тока зависит от напряжения сети, значения длительного максимального тока цепи, значения и хдрактера нагрузки вторичных цепей, а также от тока КЗ и длительности его протекания в цепи.

Каждый трансформатор тока состоит из следующих частей: первичной обмотки, сердечника, вторичной обмотки и изоляции.

На рис. 1.1 показаны принципиальные схемы устройства трансформаторов тока.

Рис. 1.1. Принципиальные схемы устройства трансформаторов тока: а — одновитковый; б — многовитковый с одним сердечником; в – многовитковый с двумя сердечниками; 1 — первичная обмотка; 2 — изоляция; 3 — сердечник; 4 — вторичная обмотка.
Первичная обмотка 1 включается последовательно в измеряемую цепь. Ток этой обмотки и является измеряемым током. Вторичная обмотка 2 должна обязательно быть замкнута на нагрузку (на измерительный прибор, цепь защиты и т.д.) не превосходящую определенного значения. Разомкнутое состояние вторичной обмотки является аварийным режимом.

Если разомкнуть вторичную обмотку, магнитный поток в сердечнике резко возрастает, так как его величина будет теперь определяться намагничивающей силой первичной обмотки. В этом режиме сердечник может нагреться до недопустимой температуры, а на вторичной разомкнутой обмотке появится высокое напряжение, достигающее в некоторых случаях десятков киловольт.
Стержневые трансформаторы тока с литой изоляцией типа ТПОЛ

(Т — трансформатор тока, П — проходной, О — одновитковый, Л — с литой изоляцией). Предназначены для внутренней установки и изготавливаются на напряжения от 10 до 35 кВ на токи от 600 до 1500 А. На рис. 1.2 показана конструкция проходного одновиткового ТТ с литой изоляцией из эпоксидной смолы типа ТПОЛ-10 на 10 кВ 1000 А с двумя сердечниками.

Рис. 1.2. Проходной одновитковый трансформатор тока ТПОЛ-10:

А — расположение сердечников с обмотками; б -конструкция: 1 — сердечник; 2 — вторичная обмотка; 3 — крепежное кольцо; 4 — стержень первичной обмотки

Первичная обмотка выполнена в виде круглого медного стержня, концы которого имеют прямоугольную форму. Стержень первичной обмотки пронизывает два тороидальных сердечника, представляющих собой свернутые спиралью ленты трансформаторной стали. На каждый сердечник поверх картона намотана вторичная обмотка, выполненная изолированным проводом. Между сердечниками установлено фигурное полукольцо, на котором укреплен прямоугольный опорный фланец.
Шинные трансформаторы тока (проходные и опорные)

строят на большие номинальные первичные токи. Роль первичной обмотки выполняет шина, пропускаемая внутри трансформатора.

На напряжение 0,66 кВ и токи от 800 до 10000 А есть трансформаторы типа ТНШЛ-0,66
(Н — низкого напряжения, Щ — шинный, Л — с литой изоляцией), см. рис. 1.3.

-330 (210)

Рис. 1.3. трансформатор тока ТНШЛ-0,66 на 3000-5000 А

Встроенные трансформаторы тока типа ТВ и ТВТ
(Т- трансформатор тока, В — встроенный, Т — встроенный в силовой трансформатор) составляют часть конструкции выключателей с большим объемом масла на напряжение 35 кВ и выше и силовых трансформаторов.

Встроенный трансформатор тока представляет собой стержневой трансформатор тока, использующий в качестве основной изоляции изоляцию масляного выключателя или силового трансформатора.
Поэтому встроенные трансформаторы весьма дешевы и не требуют особого места для установки.

Основным недостатком встроенного трансформатора тока является низкая точность измерения — порядка 10
(особенно при небольших номинальных токах). Это объясняется тем, что кольцевой сердечник встроенного трансформатора тока выполняется с большим внутренним диаметром, определяемым размерами изолятора выключателя.

1.3. Многовитковые трансформаторы тока

При малых первичных токах (ниже 400 А) для получения высокого класса точности применяются многовитковые ТТ. Чем меньше номинальный ток, тем, очевидно, большее число витков должна иметь первичная обмотка.

Конструктивно многовитковые трансформаторы тока сложнее одновитковых. Наличие нескольких витков в первичной обмотке усложняет конструкцию и затрудняет обеспечение необходимой устойчивости аппарата по отношению к электродинамическим силам при коротких замыканиях.

По форме первичной обмотки и её расположению относительно сердечника многовитковые ТТ подразделяют на катушечные и звеньевые,
по способу крепления — на опорные и проходные,
по виду изоляции — с литой изоляцией и маслонаполненные.

На рис. 1.4 показан многовитковый трансформатор тока ТПЛ-10
(Т —

Трансформатора тока, П — проходной, Л — с литой изоляцией, на напряжение 10 кВ). На прямоугольном шихтованном магнитопроводе 1 расположена вторичная обмотка 2. Первичная обмотка 3 выполняется из медной шины. Первичная обмотка выведена на контакты 5, вторичная — на контакты 6. Все детали ТТ залиты эпоксидным компаундом 4.

Рис. 1.4. Трансформатор тока ТПЛ-10 с двумя сердечниками

При напряжении 35 кВ и выше для открытых установок применяются ТТ с масляной изоляцией.
Наиболее распространены ТТ звеньевого типа,
рис. 1.5. Три тороидальных магнитопровода 1 со вторичными обмотками 2 охвачены первичной обмоткой 4, выполняемой мягким многожильным проводом.

Первичная обмотка обычно имеет несколько параллельных ветвей (на рис. 1.5 две ветви). При переходе с параллельного соединения на последовательное первичный номинальный ток трансформатора уменьшается в 2 раза.

Рис. 1.5 ТТ звеньевого типа

Рис. 1.6. ТТтипаТФН-35

Первичная и вторичная обмотки изолируются кабельной бумагой 5 . После наложения изоляции магнитопровод с обмотками крепится к основанию ТТ с помощью лап 3. К этому же основанию крепится фарфоровый кожух, который защищает обмотки от воздействий окружающей среды. Внутренняя полость ТТ после вакуумной сушки заполняется трансформаторным маслом. Масло пропитывает кабельную бумагу и заполняет все пустоты. Такие ТТ выполняются на напряжение до 220 кВ. Общий вид маслонаполненного ТТ опорного исполнения, с обмотками звеньевого типа ТФН-35
(Т трансформатор тока, Ф — в фарфоровом корпусе, Н — для наружной установки, на напряжение 35 кВ) представлен на рис. 1.6. Здесь 1 — вывод ветвей первичной обмотки; 2 — вывод первичной обмотки; 3 — магнитопровод; 4 — вторичная обмотка; 5 — изоляция из кабельной бумаги; 6 — фарфоровая покрышка; 7 -трансформаторное масло.

АО «Электроаппарат», г. С.-Петербург, выпускают новое поколение измерительных трансформаторов тока — ТГФ
(Г — с элегазовой изоляцией) на напряжения ПО и 220 кВ,
рис. 1.7 и 1.8.

Трансформатор тока ТГФ — наружной установки, с элегазовой изоляцией, в фарфоровой покрышке, пожаробезопасен, герметичен, не требует постоянного обслуживания в течение всего срока службы и предназначен для использования вместо трансформаторов тока с бумажно-масляной изоляцией.
2. ТРАНСФОРМАТОРЫ НАПРЯЖЕНИЯ

2.1.Общие сведения

Трансформаторы напряжения предназначены для понижения высокого

I-i напряжения (свыше 250 В) до значения, равного 100 В или 100/√3 В, необходимого для питания измерительных приборов, цепей автоматики, сигнализации и защитных устройств. Нормально трансформаторы напряжения работают в режиме, близком к режиму холостого хода вторичной обмотки.

Трансформатор напряжения при напряжении до 35 кВ по принципу выполнения ничем не отличается от силового понижающего трансформатора. Он состоит из магнитопровода, набранного из пластин листовой электротехнической стали, первичной обмотки и одной или двух вторичных обмоток. На рис. 2.1. показана схема трансформатора напряжения с одной вторичной обмоткой. На первичную обмотку подается высокое напряжение U b a напряжение вторичной обмотки U 2 подведено к измерительному прибору.

Рис. 2.1 Схема включения однофазного трансформатора напряжения

Трансформаторы применяются в наружных (типа НОМ-35,
серий ЗНОМ и НКФ)
или внутренних установках переменного тока напряжением 0,38-500 кВ и номинальной частотой 50 Гц.

Трехобмоточные трансформаторы НТМИ предназначены для сетей с изолированной нейтралью, серии НКФ (кроме НКФ-110-5 8) — с заземленной нейтралью.

Класс точности трансформаторов напряжения (ТН) характеризуется максимально допустимыми погрешностью напряжения и угловой погрешностью при определенном режиме работы трансформатора.

Погрешность

Класс точности Напряжения, ± % Угловая, ± %

3 3 не нормируется

Трансформаторы напряжения сохраняют класс точности при изменении первичного напряжения от 80 до 120% номинального.

В электроустановках используются однофазные, трехфазные (пятистержневые) и каскадные ТН.
Выбор того или иного типа ТН зависит от напряжения сети, значения и характера нагрузки вторичных цепей и назначения ТН (для целей изменения, для контроля однофазных замыканий на землю, для питания устройств релейной защиты и автоматики).

Ввиду относительно высокой стоимости ТН для сетей 110-750 кВ они в ряде случаев, там, где это возможно по условиям работы систем измерения, защиты и автоматики электроустановок, заменяются емкостными делителями напряжения.

По изоляции различают ТН с сухой и масляной изоляцией.

2.2. Однофазные трансформаторы напряжения

Однофазные трансформаторы напряжения получили наибольшее распространение. Они выпускаются на рабочие напряжения от 380 В до 500 кВ.

Конструктивные размеры и масса ТН определяются не мощностью, как у силовых трансформаторов, а в основном объемом изоляции первичной обмотки и размерами её выводов высокого напряжения.

Трансформаторы напряжения с номинальным напряжением от 380 В до 6 кВ имеют исполнение с сухой изоляцией (обмотки выполняются проводом марки ПЭЛ и пропитываются асфальтовым лаком).

Свердловский завод трансформаторов тока выпускает трансформаторы напряжения на 6, 10, 35 кВ с литой изоляцией.

У трансформаторов напряжением 10 — 500 кВ изоляция масляная (магнитопровод погружен в трансформаторное масло).

2.2.1. Сухие трансформаторы напряжения

Для магнитопроводов трансформаторов типа НОС-0,5 применены цельноштампованные Ш-образные пластины, магнитопроводы остальных типов шихтуются из прямоугольных пластин.
НОСК — 6 (О — однофазный, С — с сухой изоляцией, К — с компенсирующей обмоткой для уменьшения угловой погрешности, на напряжение 6 кВ)

предназначен для комплектования только распределительных устройств в угольных шахтах, рис. 2.2. При установке он заливается битумной массой. Концы обмоток этого трансформатора выведены свободными гибкими изолированными проводами.

Рис. 2.2. Трансформатор напряжения НОСК-6 2.2.2. Трансформаторы напряжения с литой изоляцией

Заземляемые трансформаторы напряжения ЗНОЛ-35Б УХЛ
(О -однофазные, Л — с литой изоляцией, на напряжение 35 кВ, изоляция типа Б, УХЛ — для умеренного и холодного климата) предназначены для питания электрических измерительных приборов, цепей защиты и сигнализации в электроустановках переменного тока частоты 50 или 60 Гц, рис. 2.3.

Рис. 2.3. Общий вид трансформатора ЗНОЛ-35Б

Номинальное напряжение основной вторичной обмотки 100Л/3 В, номинальное напряжение дополнительной вторичной обмотки 100 В.

Номинальная мощность основной и дополнительной обмотки в классе точности 0,5 — 150 В*А; 1 — 300 В*А; 3 — 600 В*А.

Температура воздуха при эксплуатации — от — 60 С до 40 С с относительной влажностью воздуха 100% при 25 С.

Осуществлена патентная защита патентами на изобретения, промышленный образец и свидетельствами на полезную модель.

Рис. 2.4. Общий вид группы ЗхЗНОЛ-6 и ЗхЗНОЛ-10

Трехфазная антирезонансная группа трансформаторов напряжения ЗхЗНОЛ-6
предназначена для установки в комплектные распределительные устройства (КРУ) или закрытые распределительные устройства (ЗРУ) и служит для питания электрических измерительных приборов, цепей защиты и сигнализации в электроустановках переменного тока частотой 50 или 60 Гц рис. 2.4 и 2.5.

Рис. 2.5. Схема группы

Трехфазная группа устойчива к феррорезонансу и (или) воздействию перемежающейся дуги в случае замыкания одной из фаз сети на землю. Предназначена для эксплуатации при условиях:

высота установки над уровнем моря не более 1000 м;
температура окружающего воздуха от -45 до 50 С;
окружающая среда невзрывоопасная, не содержащая агрессивных газов
и паров в концентрациях, разрушающих металлы и изоляцию;
отсутствие непосредственного воздействия солнечной радиации;
рабочее положение в пространстве — любое.

2.2.3. Трансформаторы напряжения с масляной изоляцией

Магнитопроводы этих трансформаторов шихтованные, собраны из пластин электротехнической стали. Пластины изолированы лаковой пленкой.

Обмотки ВН состоят из одной или двух катушек (секций) и имеют электростатические экраны для защиты от перенапряжений.

Баки трансформаторов напряжения сварены из листовой стали. Форма бака — круглая, овальная или прямоугольная.

Выводные концы обмоток большинства трансформаторов присоединены к проходным фарфоровым изоляторам (вводам), установленным на крышке бака.

Трансформаторы напряжения типов ЗНОМ-3 5 и НОМ-3 5 имеют маслорасширители, установленные на вводах ВН, рис. 2.6. У ТН остальных типов маслорасширители отсутствуют, уровень масла у них находится ниже крышки на 20-30 мм.

Рис. 2.6. Трансформатор напряжения типа НОМ-35: 1 — выводы высшего напряжения, 2 — выводы низшего напряжения, 3 -расширитель, 4 — бак, 5 — маслоспусковой кран

2.3. Трехфазные трансформаторы напряжения

Габариты и стоимость ТН могут быть уменьшены путем объединения трёх однофазных ТН в — один трехфазный. Применяются трехстержневые и пятистержневые ТН.

Для контроля сопротивления изоляции систем с изолированной нейтралью применяются трехфазные пятистержневые ТН, рис. 2.7. При заземлении одной из фаз магнитные потоки, созданные обмотками неповрежденных фаз, замыкаются по крайним стержням, имеющим малое магнитное сопротивление. Дополнительные обмотки, соединенные в открытый треугольник а,х ь обеспечивают работу сигнализации и релейной защиты. При симметричном режиме в сети на выходе а,х, напряжение отсутствует.

2.7. ТН с пятистержневым магнитопроводом

НАМИТ
— 10
-2 УХЛ — трансформатор (Н — напряжения, А -антирезонансный, И — для измерения напряжения и контроля изоляции в сетях 6 и 10 кВ с любым режимом заземления нейтрали, в котором используется схема защиты от феррорезонанса, Т — трехфазный, на напряжение 10 кВ).

Номинальное напряжение основной вторичной обмотки 100 В, дополнительной вторичной обмотки при однофазном замыкании сети на землю

Номинальная мощность основной вторичной обмотки при классе точности

0,5 — 200 В*А; 1 — 300 В*А; 3 — 600 В*А.

На рис. 2.8. приведена схема соединений трансформатора НАМИТ-10.

Рис. 2.8. Схема соединений трансформатора НАМИТ-10-2

Трансформатор состоит из двух трансформаторов напряжения, установленных в одном корпусе:

ТНКИ
— трансформатор напряжения контроля изоляции. Предназначен для питания цепей измерительных приборов, учета электрической энергии, защиты и контроля изоляции.

ТИП — трансформатор нулевой последовательности. Предназначен для защиты трансформатора ТНКИ от повреждения при однофазных замыканиях.

Автоматическое изменение индуктивного сопротивления трансформатора ТНП исключает феррорезонансные процессы в любых режимах работы электрической сети с изолированной нейтралью. Благодаря этому НАМИТ-10-2 выгодно отличается от аналогичных трансформаторов (НТМИ-10, НАМИ-10,

ЗхЗНОЛ-6).

Работа трансформатора НАМИТ-10 при любых режимах работы электрической сети не имеет ограничений во времени. При включении трансформатора в сети, где суммарная длина воздушных линий не более 60 км, а кабельных не более 3 км, т.е. в условиях возможности возникновения

феррорезонанса,
следует использовать схему оперативных цепей защиты, прилагаемую к паспорту ТН.

Трансформаторы НАМИТ-10 выпускает АО «Самарский трансформатор», г. Самара.

2.4. Каскадные трансформаторы напряжения

При напряжениях выше 35 кВ ввиду резкого возрастания габаритов и стоимости масляные каскадные ТН
нормальной конструкции состоят из одного (НКФ-110), двух (НКФ-220), трех (НКФ-330) или четырёх (НКФ-400 и НКФ-500) блоков.

Рис. 2.9. Каскадные трансформаторы напряжения

В двухкаскадном ТН на напряжение 110 кВ каждый каскад имеет свой магнитопровод (1 и П), рис. 2.9.а). Обмотки высокого напряжения каждого каскада рассчитаны на 50% фазного напряжения. Один из выводов каждой обмотки ВН соединен с магнитопроводом. На стороне низкого напряжения выходные обмотки ах, а д х д предназначены для питания измерительных приборов и реле в схеме защиты. Обмотка связи w c bi расположена на магнитопроводе 1, а обмотка связи wcbz — на магнитопроводе П.

При отсутствии обмоток связи, если нагрузка не подключена к выходным обмоткам, напряжение разделится между обмотками ВН, так как их индуктивные сопротивления холостого хода одинаковы.

При включении нагрузки вторичный ток размагничивает магнитопровод 1 и поток в нем уменьшается. Реактивное сопротивление ступени 1 также уменьшается. Это ведет к тому, что напряжение между ступенями поделится неравномерно, причем большая часть ляжет на ступень П.

Обмотки связи служат для выравнивания распределения напряжения между обмотками при включении нагрузки.

Более совершенным является вариант б) на рис. 2.9. При этом же напряжении 11ОЛ/3 кВ ТН имеет один магнитопровод. На верхнем горизонтальном стержне магнитопровода расположены обмотки связи w c bi и первая обмотка высокого напряжения ВН Ь на нижнем — обмотка связи w C B2, вторая обмотка высокого напряжения ВН 2 и две обмотки низкого напряжения НН. Один из концов каждой обмотки ВН Ь ВН 2 соединяется с магнитопроводом. Каждая обмотка ВН имеет изоляцию относительно магнитопровода, рассчитанную на напряжение /2 и ф, что уменьшает размеры трансформатора.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

Назначение измерительных трансформаторов.
Обозначение класса точности. Какие классы точности установлены для измерительных трансформаторов тока и напряжения. Каково назначение измерительных трансформаторов различных классов точности.

3. В чем заключются особенности режима работы трансформатора тока.

4. Каковы значения номинальных вторичных токов трансформаторов тока и из каких соображений они установлены.

5. Чем опасен разрыв вторичной обмотки трансформатора тока.

6. В чем состоят особенности режима работы трансформатора напряжения.

7. Чему равны номинальные вторичные напряжения ТН и из каких соображений они установлены.

8. От чего зависят погрешности измерения ТН.

9. В чем состоят отличия конструкций ТН от конструкций силовых трансформаторов. Как влияет величина номинального первичного напряжения на конструктивное исполнение ТН.

10.Назовите ТТ и ТН нового поколения и перечислите их достоинства. 11 .Покажите схему включения ТТ и ТН в электрическую сеть.
ЛИТЕРАТУРА

1. Чунихин А.А. Электрические аппараты: Общий курс. Учебник для вузов,- 3-е изд., перераб. и доп. — М.: Энергоатомиздат, 1988. — 720 с.
2. Электротехнический справочник. Том 1, книга 2. 4 изд., перераб./ Под общей ред. профессоров П.Г.Грудинского, Г.Н. Петрова, М.М. Соколова и др. — М.: Энергия, 1971.-880 с.

Измерительные трансформаторы напряжения реферат по новому или неперечисленному предмету

Министерство высшего профессионального образования. Самарский Государственный Технический Университет. Кафедра: «ЭПП» Реферат по предмету ПЭЭ Измерительные трансформаторы напряжения Работу выполнил: студент III-ЭТ-10 Ломакин С. В. Проверил: ДашковВ. М. Самара 2003г. Измерительные трансформаторы напряжения. а)Общие сведения и схемы соединения Трансформатор напряжения предназначен для понижения высокого напряжения до стандартного значения 100 или 100/ F 0D 63 В и для отделения цепей измерения и релейной защиты от первичных цепей высокого напряжения. Схема включения однофазного трансформатора напряжения показана на рис. 1; первичная обмотка включена на напряжение сети U1, а ко вторичной обмотке (напряжение U2) присоединены параллельно катушке измерительных приборов и реле. Для безопасности обслуживания один выход вторичной обмотки заземлен. ТН в отличие от трансформатора тока работает в режиме, близкому к ХХ, т.к. сопротивление параллельных катушек приборов и реле большое, а ток, потребляемый ими, не велик. Рис.1 Схема включения трансформатора напряжения : 1- первичная обмотка; 2- магнитопровод; 3- вторичная обмотка; Номинальный коэффициент трансформации определяется следующим выражением: где U1ном , U2ном – номинальные первичное и вторичное напряжение соответственно. Рассеяние магнитного потока и потери в сердечнике приводят к погрешности измерения F 0 B 4100 Так же как и трансформаторах тока , вектор вторичного напряжения сдвинут относительно вектора первичного напряжения не точно на угол 1800. Это определяет угловую погрешность. В зависимости от номинальной погрешности различают классы точности 0,2; 0,5; 1; 3. Погрешность зависит от конструкции магнитопровода, магнитной проницаемости стали и от cos F 06 A вторичной нагрузки. В конструкции трансформаторов напряжения предусматривается компенсация погрешности по напряжению путем некоторого уменьшения числа витков первичной обмотки, а также компенсация угловой погрешности за счет специальных компенсирующих обмоток. Суммарное потребление обмоток измерительных приборов и реле, подключенных ко вторичной обмотке ТН, не должно превышать номинальную мощность ТН, т.к. в противном случае это приведет к увеличению погрешностей. В зависимости от назначения могут применятся ТН с различными схемами соединения обмоток. Для измерения трех междуфазных напряжений можно использовать два однофазных двухобмоточных напряжения ЗНОМ-20 в комплектном токопроводе. Трансформаторы типов ЗНОМ-15, ЗНОМ-20, ЗНОМ-24 устанавливаются в комплектных шинопроводах мощных генераторов.Для уменьшения потерь от намагничивания их баки выполняются из немагнитний стали. На рисунке 3 показана установка такого трансформатора в комплектном токопроводе. Трансформатор с помощью ножевого контакта 3, расположенного на вводеВН, присоединяется к пружинящим контактам, закреплённым на токопроводе1, закрытом экраном 2. К патрубку 5 со смотровыми люками 4 болтами 6 прикреплена крышка трансформатора. Таким образом, ввод ВН трансформатора находится в закрытом отростке экрана токопровода. Зажимы обмоток НН выведены на боковую стенку бака и закрываются отдельным кожухом. Трехфазные масляные трансформаторы типа НТМИ имеют пятистержневой магнитопровод и три обмотки, соединенные по схеме, показанной на рисунке 2, в. Такие трансформаторы предназначены для присоединения приборов контроля изоляции. Все шире применяются трансформаторы напряжения с литой изоляцией. Заземляемые трансформаторы напряжения ЗНОЛ-06 имеют пять исполнений по номинальному напряжению: 6, 10,15, 20 и 24 кВ. Магнитопровод в них ленточный, разрезной, С-образный, что позволило увеличить класс точности до 0,2. Такие трансформаторы имеют небольшую массу, могут устанавливаться в любом положении, пожаробезопасны. Трансформаторы ЗНОЛ-06 предназначены для установки в КРУ и комплектных токопроводах вместо масляных трансформаторов НТМИ и ЗНОМ, а трансформаторы серии НОЛ.08 – для замены НОМ-6 и НОМ-10. На рис. 5. показан однофазный двухобмоточный трансформатор с незаземленными выводами типа НОЛ.08-6 на 6 кВ. Трансформатор представляет собой литой блок, в который залиты обмотки и магнитопровод. Выводы первичной обмотки А,Х, выводы вторичной обмотки расположены Рис. 5. Трансформатор напряжения на переднем торце трансформатора НОЛ.08-6. и закрыты крышкой. В установках 110 кВ и выше применяются трансформаторы напряжения каскадного типа НКФ. В этих трансформаторах обмотка ВН равномерно распределяется по нескольким магнитопрводам, благодаря чему облегчается ее изоляция. Трансформатор НКФ-110 (рис.6) имеет двухстержневой магнитопровод, на каждом стержне которого расположена обмотка ВН, рассчитанные на Uф/2. Т.к. общая точка обмотки ВН соединена с магнитопроводом, то он по отношению к земле находится под потенциалом Uф/2. Обмотки ВН изолируются от магнитопровода также на Uф/2. Обмотки НН (основная и дополнительная) намотаны на нижнем стержне магнитопровода. Для равномерного распоределения нагрузки по обмоткам ВН служит обмотка связи П. Такой блок, состоящий из магнитопровода и обмоток, помещается в фарфоровую рубашку и заливается маслом. Трансформаторы напряжения (TV) на 220 кВ состоят из двух блоков, установленных один над другим, т.е. имеют два магнитопровода и четыре ступени каскадной обмотки ВН с изоляцией на Uф/4. Трансформаторы напряжения НКФ-330 и НКФ-500 соответственно имеют четыре блока, т.е. 6 и 8 ступеней обмотки ВН. Чем больше каскадов обмотки, тем больше их активное и реактивное сопротивление, возрастают погрешности и поэтому трансформаторы НКФ 330 и НКФ-500 выпускаются только в классах точности 1 и 3. Кроме того, чем выше напряжение тем сложнее конструкция трансформаторов напряжения, поэтому в установках 500 кВ и выше применяются трансформаторные устройства с емкостным отбором мощности, присоединенные к конденсаторам высокочастотной связи С1 с помощью конденсатора отбора мощности С2 (рис.6). Напряжение, снимаемое с С2 (10-15 кВ), подается на трансформатор TV, имеющий две вторичные обмотки, которые соединяются по такой же схеме, как и у трансформаторов НКФ или ЗНОМ. Для увеличения точности работы в цепь его первичной обмотки включен дроссель L, с помощью которого контур отбора напряжения настраивается в резонанс с конденсатором С2. Дроссель L и трансформатор TV встраиваются в общий бак и заливаются маслом. Заградитель ЗВ не пропускает токи высокой частоты в трансформатор напряжения. Фильтр присоединения Z предназначен для подключения высокочастотных постов защиты, Такое устройство получило название емкостного трансформатора напряжения НДЕ. На рис 6,б показана установка НДЕ-500-72. При надлежащем выборе всех элементов и настройке схемы устройство НДЕ может быть выполнено на класс точности 0,5 и выше. Для установок 750 и 1150 кВ применяется трансформаторы НДЕ-750 и НДЕ-1150. Рис. 6 трансформатор напряжения НДЕ: а) схема б) установка НДЕ-500-72: 1- делитель 2- разъединитель

Трансформаторы тока. Виды и устройство. Назначение и работа

В системе обеспечения электрической энергией трансформаторы выполняют различные функции. Конструкции классического вида применяются для изменения определенных свойств тока до значений, наиболее подходящих для осуществления измерений. Существуют и другие виды трансформаторов, которые выполняют задачи по корректировке свойств напряжения до значений, подходящих наилучшим образом для последующего распределения и передачи электроэнергии. Трансформаторы тока согласно своему назначению имеют особенности конструкции, и перечень основных и вспомогательных функций.

Назначение

Основной задачей такого трансформатора является преобразование тока. Он корректирует свойства тока с помощью первичной обмотки, подключенной в цепь по последовательной схеме. Вторичная обмотка измеряет измененный ток. Для такой задачи установлены реле, измерительные приборы, защита, регуляторы.

По сути дела, трансформаторы тока – это измерительные трансформаторы, которые не только измеряют, но и осуществляют учет с помощью приборов. Запись и сохранение рабочих параметров тока нужно для рационального применения электроэнергии при ее транспортировке. Это одна из функций трансформатора тока. Модели конструкций бывают преобразующего типа и силовые варианты исполнений.

Устройство

Обычно все варианты исполнений трансформаторов подобного вида снабжены магнитопроводами с вторичной обмоткой, которая при эксплуатации нагружена определенными значениями параметров сопротивления. Выполнение показателей нагрузки важно для дальнейшей точности измерений. Разомкнутая цепь обмотки не способна создавать компенсации потоков в сердечнике. Это дает возможность чрезмерному нагреву магнитопровода, и даже его сгоранию.

С другой стороны, магнитный поток, образуемый первичной обмоткой, имеет отличие в виде повышенных эксплуатационных характеристик, что также приводит к перегреву магнитопровода. Сердечник трансформатора тока изготавливают из нанокристаллических аморфных сплавов. Это вызвано тем, что трансформатор может работать с более широким интервалом эксплуатационных величин, которые зависят от класса точности.

Отличие от трансформатора напряжения

Одним из некоторых отличий является способ создания изоляции между двумя обмотками. Первичную обмотку в трансформаторах тока изолируют соответственно параметрам принимаемого напряжения. Вторичная обмотка имеет заземление.

Трансформаторы тока работают в условиях, подобных к случаю короткого замыкания, так как у них небольшое сопротивление вторичной обмотки. В этом и заключается назначение трансформаторов, измеряющих ток, а также отличие от трансформатора напряжения по условиям работы.

Для трансформатора напряжения при коротком замыкании его работа опасна из-за риска возникновения аварии. Для трансформатора тока такой режим работы вполне приемлемый и безопасный. Хотя бывают у таких трансформаторов также угрозы аварии, но для этого устанавливают свои системы и средства защиты.

Виды

Трансформаторы тока имеют три основных вида. Наиболее применяемые из них:

Сухие.
Тороидальные.
Высоковольтные (масляные, газовые).

У сухих трансформаторов первичная обмотка без изоляции. Свойства тока во вторичной обмотке зависят от коэффициента преобразования.

Тороидальные исполнения трансформаторов устанавливают на шины или кабели. Поэтому первичная обмотка для них не нужна, в отличие от обычных трансформаторов напряжения и тока. Первичный ток протекает по шине, которая проходит в центре трансформатора. Он дает возможность вторичной обмотке фиксировать показатели тока.

Такие трансформаторы тока редко используются для замера параметров тока, так как их надежность и точность измерений оставляет желать лучшего. Они чаще используются для дополнительной защиты от короткого замыкания.

Принцип работы и применение

При эксплуатации в цепях с большим током появляется необходимость использовать небольшие устройства, которые бы помогали контролировать нужные параметры тока бесконтактным методом. Для таких задач широко применяются токовые трансформаторы. Они измеряют ток, а также выполняют много вспомогательных функций.

Такие трансформаторы производятся в значительном количестве и имеют разные формы и модели исполнения. Отличительными параметрами этих устройств является интервал измерения, класс защиты устройства и его конструкция.

В настоящее время новые трансформаторы тока работают по простому методу, который был известен в то время, когда появилось электричество. При действии с нагрузкой в проводе образуется электромагнитное поле, улавливающееся чувствительным прибором (трансформатором тока). Чем сильнее это поле, тем больший ток проходит в проводе. Нужно только рассчитать коэффициент усиления прибора и передать сигнал в управляющую цепь, либо в цепь контроля.

Трансформаторы выполняют функцию рамки на силовом проводе и реагируют на значение сети питания. Современные измерительные трансформаторы выполнены из большого числа витков, имеют хороший коэффициент трансформации. Во время настройки устройства определяют вольтамперные свойства для расчета точки перегиба кривой. Это нужно для выяснения участка графика с интервалом устойчивости функции трансформатора, который также имеет свой коэффициент усиления.

Кроме задач измерения, измеритель дает возможность разделить цепи управления и силовые цепи, что является важным с точки зрения безопасности. Применяя современные трансформаторы тока, получают сигнал небольшой мощности, не опасный для человека и удобный в работе.

В качестве нагрузки такого устройства может быть любой прибор измерения, который может работать с ним. При большом расстоянии оказывает влияние внутреннее сопротивление линии. В этом случае прибор калибруют. Также, сигнал можно передавать в цепь защиты и управления на основе электронных приборов.

С помощью них производят аварийное отключение линий. Приборы производят контроль сети, определяют нужные параметры. При проектировании встает задача по подбору прибора для измерения и контроля. Трансформаторы выбирают по средним параметрам сети и конструкции прибора измерения. Чаще всего мощные установки комплектуются своими измерительными устройствами.

На современном производстве широко применяются измерительные трансформаторы. Также они нашли применение и в обыденной жизни. Чувствительные приборы осуществляют защиту дорогостоящего оборудования, создают безопасные условия для человека. Они работают в электроцепях, создавая контроль над эксплуатационными параметрами.

Коэффициент трансформации

Этот коэффициент служит для оценки эффективности функционирования трансформатора. Его значение по номиналу дается в инструкции к прибору. Коэффициент означает отношение тока в первичной обмотке к току вторичной обмотки. Это значение может сильно меняться от числа секций и витков.

Нужно учитывать, что этот показатель не всегда совпадает с фактической величиной. Есть отклонение, определяемое условиями работы прибора. Назначение и метод работы определяют значения погрешности. Но этот фактор также не может быть причиной отказа от контроля коэффициента трансформации. Имея значение погрешности, оператор сглаживает ее аппаратурой специального назначения.

Установка

Простые трансформаторы тока, работающие на шинах, устанавливаются очень просто, и не требуют инструмента или техники. Прибор ставится одним мастером при помощи крепежных зажимов. Стационарные требуют оборудования фундамента, монтажа несущих стоек. Каркас крепится сваркой. К этому каркасу монтируется аппаратура. Комплект оснащения зависит назначение устройства и его особенности.

Подключение

Чтобы облегчить процесс соединения проводов с устройством, изготовители маркируют комплектующие детали цифровым и буквенным обозначением. С помощью такой маркировки операторы, которые обслуживают устройство, могут легко сделать соединение элементов.

Способ подключения взаимосвязан с устройством, принципом работы и назначением прибора. Также оказывает влияние и схема обслуживаемой сети. Трехфазные линии с нейтралью предполагают установку прибора только на двух фазах. Эта особенность вызвана тем, что электрические сети на напряжение 6-35 киловольт не оснащены нулевым проводом.

Контроль

Это мероприятие состоит из разных операций: визуальный осмотр, дается оценка всей конструкции, проверяется маркировка, паспортные данные и т.д. Далее, осуществляется размагничивание трансформатора с помощью медленного повышения тока на первичной обмотке. Далее, величину тока уменьшают.

Затем готовят главные мероприятия по измерению параметров. Поверка основывается на оценке правильности полярности клемм катушек по нормам, также определяют погрешность с дальнейшей сверкой с паспортными данными.

Безопасность

Основные опасности при функционировании измерительных трансформаторов обусловлены качеством намотки катушек. Необходимо учитывать, что под витками действует основа из металла, которая в открытом виде создает опасность и угрозу для обслуживающего персонала.

Поэтому создается график обслуживания, по которому проводится периодическая проверка устройства. Персонал обязан следить за состоянием обмоток катушек. Перед проведением проверки трансформатор отключается и подключаются шунтирующие закоротки и заземление обмотки.

Трансформаторы тока

Общие сведения. Трансформаторы тока применяются в схемах измерений и учета электрической энергии. Οʜᴎ являются также элементами устройств релейной защиты и автоматики. Через них релейные схемы получают информацию о состоянии электрических цепей высокого напряжения.

При помощи трансформаторов тока первичный ток уменьшают до значений, наиболее удобных для питания измерительных приборов и реле. Вторичные токи принимают равными 1 или 5 А.

Первичная обмотка трансформатора тока включается в рассечку фазы электрической цепи. От первичной обмотки, находящейся под высоким напряжением, вторичная обмотка надежно изолируется, что гарантирует безопасное обслуживание вторичных цепей и подключенных к ним приборов и реле.

Токовые цепи нагрузки подключаются к зажимам вторичных обмоток трансформаторов тока последовательно. Но даже при последовательном соединении сопротивление вторичной нагрузки невелико. По этой причине считают, что рабочий режим трансформаторов тока близок к режиму короткого замыкания. Размыкание вторичной обмотки приводит к исчезновению размагничивающего действия вторичного тока, и тогда весь первичный ток становится током намагничивания. В этом режиме резко возрастает магнитная индукция в стали магнитопровода, во много раз увеличиваются активные потери в стали, что приводит к ее перегреву, обгоранию изоляции обмотки и, в конечном счете, к повреждению трансформатора тока.

Вместе с тем, большой магнитный поток наводит во вторичной обмотке значительную ЭДС, которая может достигнуть десятков киловольт, что представляет опасность, как для обслуживающего персонала, так и для изоляции вторичных цепей. В связи с указанным вторичные обмотки трансформаторов тока должны быть всегда замкнуты на реле, приборы или закорочены на испытательных зажимах. При необходимости замены реле или прибора предварительно должна устанавливаться шунтирующая их перемычка. Переносные измерительные приборы подключаются к вторичным цепям работающих трансформаторов тока спомощью разъемных испытательных зажимов или испытательных блоков позволяющих производить включение и отключение приборов без разрыва вторичной цепи.

Основной мерой безопасного производства работ во вторичных токовых цепях в случае повреждения изоляции и попадания на вторичную цепь высокого напряжения является заземление одного из концов каждой вторичной обмотки трансформатора тока. Такое заземление обычно производится на месте их установки.

В сложных схемах релейной защиты (к примеру, в схеме токовой дифференциальной защиты шин) заземление допускается производить только в одной точке схемы (на панели защиты).

Особенности конструкции.Трансформаторы тока выпускаются для наружной установки, для внутренней установки, встроенные в проходные вводы силовых трансформаторов и баковых выключателей, накладные — надевающиеся сверху на вводы силовых трансформаторов.

У встроенных и накладных трансформаторов тока первичной обмоткой служит токоведущий стержень ввода.

Учитывая зависимость отрода установки и класса рабочего напряжения первичной обмотки трансформаторы тока выполняются с литой эпоксидной изоляцией, с бумажно-масляной изоляцией, с воздушной изоляцией.

Трансформаторы тока с фарфоровой изоляцией (серии ТПФ) за последние годы вытесняются из эксплуатации трансформаторами тока с литой эпоксидной изоляцией. Фарфоровые корпуса трансформаторов тока с бумажно-масляной изоляцией серий ТФН (новое обозначение серии ТФЗМ), ТРН(ТФРМ) заполняются маслом. Сверху на фарфоровом корпусе устанавливается металлический маслорасширитель, воспринимающий температурные колебания объёма масла. Внутренняя полость маслорасширителя сообщается с атмосферой через силикагелевый воздухоосушитель.

При рабочем напряжении 330 кВ и выше трансформаторы тока изготовляются в виде двух ступеней (двух каскадов), что позволяет выполнять изоляцию каждой ступени на половину фазного напряжения.

Обслуживание трансформаторов тока состоит в надзоре за ними и выявлении видимых неисправностей, при этом контролируется нагрузка первичной цепи и устанавливается, нет ли перегрузки. Перегрузка трансформаторов тока по току первичной обмотки допускается до 20 %.

Очень важно следить за нагревом и состоянием контактов, через которые проходит первичный ток. На практике были случаи нагрева контактных шпилек у маслонаполненных трансформаторов тока. И если при этом на сильно нагретый контакт попадало масло, то оно воспламенялось, и возникал пожар.

При осмотре обращают внимание на отсутствие признаков внешних повреждений (обгорание контактов, трещин в фарфоре), так как трансформаторы тока подвержены термическим и динамическим воздействиям при прохождении через них сквозных токов короткого замыкания.

Важное значение имеет состояние внешней изоляции трансформаторов тока. Более 50 % случаев повреждений трансформаторов тока с литой изоляцией происходит в результате перекрытий по загрязненной и увлажненной поверхности изоляторов при воздействии коммутационных и грозовых перенапряжений.

У маслонаполненных трансформаторов тока проверяют уровень масла по маслоуказателю, отсутствие подтеков масла, цвет силикагеля в воздухоосушителе (силикагель с зернами розовой окраски должен заменяться).

При обнаружении дефектов токоведущих частей и изоляции трансформатор тока вместе с присоединением, на котором установлен, должен быть выведен в ремонт, подвергнут тщательному осмотру и испытанию.

Трансформаторы напряжения и их вторичные цепи

Общие сведения. Трансформаторы напряжения служат для преобразования высокого напряжения в низкое стандартных значений (100, 100/ , 100/3 В), используемое для питания измерительных приборов и различных реле управления, защиты и автоматики. Οʜᴎ, так же как и трансформаторы тока, изолируют (отделяют) измерительные приборы и реле от высокого напряжения, обеспечивая безопасность их обслуживания.

По принципу устройства, схеме включения и особенностям работы электромагнитные трансформаторы напряжения мало, чем отличаются от силовых трансформаторов. При этом по сравнению с последними мощность их не превышает десятков или сотен вольт-ампер.
Размещено на реф.рф
При малой мощности режим работы трансформаторов напряжения приближается к режиму холостого хода. Размыкание вторичной обмотки трансформатора напряжения не приводит к опасным последствиям.

На напряжении до 35 кВ трансформаторы напряжения, как правило, включаются через предохранители для того, чтобы при повреждении трансформатора напряжения он не стал причиной развития аварии. На напряжении 110 кВ и выше предохранители не устанавливаются, так как согласно имеющимся данным повреждения таких трансформаторов напряжения происходят редко.

Включение и отключение трансформаторов напряжения производятся разъединителями.

Для защиты трансформатора напряжения от тока короткого замыкания во вторичных цепях устанавливают съемные трубчатые предохранители или автоматические выключатели максимального тока. Предохранители устанавливают в том случае, в случае если трансформатор напряжения не питает быстро! действующих защит, так как эти защиты могут ложно подействовать при недостаточно быстром перегорании плавкой вставки. Установка же автоматических выключателей обеспечивает эффективное срабатывание специальных блокировок, выводящих из действия отдельные виды защит при обрыве цепей напряжения.

Для безопасного 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 заземляется не нулевая точка, а начало обмотки фазы b. Это объясняется стремлением сократить на 1/3 число переключающих контактов во вторичных цепях, так как заземленная фаза может подаваться на реле помимо рубильников и вспомогательных контактов разъединителей.

При использовании трансформаторов напряжения для питания оперативных цепей переменного тока допускается заземление нулевой точки вторичных обмоток через пробивной предохранитель, что вызывается крайне важно стью повышения уровня изоляции оперативных цепей.

На время производства работ непосредственно на трансформаторе напряжения и его ошиновке правилами безопасности предписывается создании видимого разрыва не только со стороны ВН, но также и со стороны вторичных цепей, чтобы избежать появления напряжения на первичной обмотке за счёт обратной трансформации напряжения от вторичных цепей, питающихся от какого-либо другого трансформатора напряжения. Для этого во вторичных цепях трансформатора напряжения устанавливаются рубильники или используются съемные предохранители. Отключение автоматических выключателей, а также разрыв вторичных цепей вспомогательными контактами разъединителей не обеспечивают видимого разрыва цепи и в связи с этим считаются недостаточными.

Особенности конструкции.На подстанциях находят применение как однофазные, так и трехфазные двух- и трехобмоточные трансформаторы напряжения. Это главным образом масляные трансформаторы напряжения, магнито-проводы и обмотки которых погружены в масло. Масляное заполнение бака или фарфорового корпуса предохраняет от увлажнения и изолирует обмотки от заземленных конструкций. Оно играет также роль охлаждающей среды.

В закрытых распределительных устройствах до 35 кВ успешно используются трансформаторы напряжения с литой эпоксидной изоляцией. Οʜᴎ обладают рядом существенных преимуществ по сравнению с маслонаполненными при установке в комплектных распределительных устройствах.

Рис. 4.1.Схемы трансформаторов напряжения типов НКФ-110 (д), НКФ-220 (б):

ВН — первичная обмотка; НН — вторичные обмотки; Я — выравнивающие обмотки; Р — связующие обмотки; М — магнитопровод; U_ф — фазное напряжение

На подстанциях 110—500 кВ применяются каскадные трансформаторы напряжения серии НКФ. В каскадном трансформаторе напряжения обмотка ВН делится на части, размещаемые на разных стержнях одного или нескольких магнитопроводов, что облегчает ее изоляцию. Так, у трансформатора напряжения типа НКФ-110 обмотка ВН разделена на две части (ступени), каждая из которых размещается на противоположных стержнях двухстержневого магнитопровода (рис. 4.1,а). Магнитопровод соединен с серединой обмотки ВН и находится по отношению к земле под потенциалом U_ф/2, благодаря чему обмотка ВН изолируется от магнитопровода только на U_ф/2, что существенно уменьшает размеры и массу трансформатора.

Ступенчатое исполнение усложняет конструкцию трансформатора. Появляется крайне важно сть в дополнительных обмотках. Показанная на рис. 4.1 выравнивающая обмотка П предназначена для равномерного распределения мощности, потребляемой вторичными обмотками, по обеим ступеням.

Каскадные трансформаторы напряжения на 220 кВ и выше имеют два и более магнитопровода (рис. 4.1,б). Число магнитопроводов обычно вдвое меньше числа ступеней каскада. Для передачи мощности с обмоток одного магнитопровода на обмотки другого служат связующие обмотки Р. Вторичные обмотки у трансформаторов напряжения серии НКФ располагаются вблизи заземляемого конца X обмотки ВН, имеющего наименьший потенциал относительно земли.

Наряду с обычными электромагнитными трансформаторами напряжения для питания измерительных приборов и релейной защиты применяют емкостные делители напряжения.

Рис. 4.2.Схема включения емкостного делителя напряжения типа НДЕ-500

Οʜᴎ получили распространение на линиях электропередачи напряжением 500 кВ и выше. Принципиальная схема емкостного делителя напряжения типа НДЕ-500 приведена на рис 4.2. Напряжение между конденсаторами распределяется обратно пропорционально емкостям U₁/U₂= C₂/C₁где С\ и С₂ — емкости конденсаторов; U₁и U₂ — напряжения на них. Подбором емкостей добиваются получения на нижнем конденсаторе С₂некоторой требуемой доли общего напряжения U_фВ случае если теперь к конденсатору С₂подключить понижающий трансформатор Т, то он будет выполнять те же функции, что и обычный трансформатор напряжения.

Емкостный делитель напряжения типа НДЕ-500 состоит из трех конденсаторов связи типа СМР-166/ и одного конденсатора отбора мощности типа ОМР-15-0,017. Первичная обмотка трансформатора Т рассчитана на напряжение 15 кВ. Она имеет восемь ответвлений для регулирования напряжения. Заградитель L препятствует ответвлению токов высокой частоты в трансформатор Т во время работы высокочастотной связи, аппаратура которой подключается к конденсаторам через фильтр присоединения ФП. Реактор LR улучшает электрические свойства схемы при увеличении нагрузки. Балластный фильтр или резистор R служит для гашения феррорезонансных колебаний во вторичной цепи при внезапном отключении нагрузки.

4. Порядок выполнения работы

1. Рассмотреть особенности работы трансформатора тока.

2. Рассмотреть особенности работы трансформатора напряжения.

Выводы

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Общие сведения о трансформаторах тока.

2. Особенности конструкции трансформаторов тока.

3. Трансформаторы напряжения. Общие понятия.

4. Вторичные цепи в трансформаторе напряжения.

5. Особенности конструкции трансформаторов напряжения.

6. Каскадные трансформаторы напряжения.

7. Схема включения емкостного делителя напряжения.

Библиографический список

1. Ульянов С.А. Переходные электромагнитные процессы в электриче ских системах -М.: высшая школа, 1989 ᴦ.

2. Веников В.А. Переходные электромеханические процессы в электри ческих системах-М.: высшая школа, 1985 ᴦ.

3. Винославский В.Н., Пивняк Г.Г., Несен Л.И., Рыбалко А.Я., Проко пенко В.В. Переходные процессы в системах электроснабжения — Киев: выс шая школа, 1989 ᴦ.

4. Ульянов С.А. Сборник задач по электромагнитным переходным про цессам М.: ʼʼЭнергияʼʼ 1968 ᴦ.

Согласовано: Утверждаю:

Декан инженерного факультета проректор по учебной

Профессор работе РГСХА

Бышов Н.В. Плаксин В.Н.

ʼʼ___ʼʼ ___________ 2005ᴦ. ʼʼ___ʼʼ____________2005ᴦ.

Рассмотрено: Рассмотрено:

На заседании кафедры методическим советом

ʼʼЭлектроснабжениеʼʼ инженерного факультета

Протокол №___ от______2005г Протокол №___от______2005ᴦ.

Зав. кафедрой, д.т.н., профессор Председатель, д.т.н., профессор

Васильева Т.Н. Лопатин А.М.

ʼʼ___ʼʼ____________2005 ᴦ. ʼʼ___ʼʼ_____________2005 ᴦ.

Устройство для проверки электронных трансформаторов напряжения и тока

DOI: 10,3390 / s120101042.

Epub 2012 18 января.

Принадлежности

Расширять

Принадлежность

¹ Исследовательский институт электроэнергетики Гуандунской электросетевой корпорации, No.8 Shuijungang Dongfengdong Road, 510080 Гуанчжоу, Китай. [email protected]

Бесплатная статья PMC

Элемент в буфере обмена

Feng Pan et al.

Датчики (Базель).

2012 г.

Бесплатная статья PMC

Показать детали

Показать варианты

Формат

АннотацияPubMedPMID

DOI: 10.3390 / с120101042.

Epub 2012 18 января.

Принадлежность

¹ Исследовательский институт электроэнергетики Гуандунской электросетевой корпорации, № 8 Шуйджунган Дунфенгдонг Роуд, 510080 Гуанчжоу, Китай. [email protected]

Элемент в буфере обмена

Полнотекстовые ссылки
Опции CiteDisplay

Показать варианты

Формат
АннотацияPubMedPMID

Абстрактный

Описан метод тестирования электронных измерительных трансформаторов, включая электронные трансформаторы напряжения и тока (EVT, ECT) с аналоговыми и цифровыми выходами.Разработан прототип испытательного устройства. Он основан на цифровой обработке сигналов, измеряемых на вторичных выходах тестируемого трансформатора и эталонного трансформатора, когда на их первичные обмотки подается один и тот же сигнал возбуждения. Испытание, оценивающее характеристики прототипа, было проведено в Национальном центре измерения высокого напряжения, и прототип одобрен для тестирования трансформаторов с классом точности до 0,2 на промышленной частоте (50 Гц или 60 Гц).Устройство подходит для тестирования на месте благодаря своей высокой точности, простой конструкции и недорогому оборудованию.

Ключевые слова:

ECT; ЭВЦ; фазовая ошибка; ошибка соотношения; испытательное устройство.

Цифры

Рисунок 1.

Блок-схема тестирования EVT.

Рисунок 1.

Блок-схема тестирования EVT.

Фигура 1.

Блок-схема тестирования EVT.

Рисунок 2.

Блок-схема тестирования ЭСТ.

Рисунок 2.

Блок-схема тестирования ЭСТ.

Фигура 2.

Блок-схема тестирования ЭСТ.

Рисунок 3.

( a ) Испытательная установка для проверки испытательного устройства. ( б…

Рисунок 3.

( a ) Испытательная установка для проверки испытательного устройства. ( b ) Фотография экспериментальной установки.

Рисунок 4.

( a ) Процентное отношение…

Рисунок 4.

( a ) Ошибка отношения процентов при тестировании EVT. ( b ) Фаза…

Рисунок 4.

( a ) Ошибка отношения процентов при тестировании EVT.( b ) Ошибка фазы тестирования EVT.

Рисунок 5.

( a ) Процентное отношение…

Рисунок 5.

( a ) Ошибка процентного отношения тестирования ECT.( b ) Фаза…

Рисунок 5.

( a ) Ошибка процентного отношения тестирования ECT. ( b ) Ошибка фазы тестирования ЭСТ.

Процитировано

1
артикул

Трансформатор тока с компенсацией постоянного тока.
Рипка П., Дракслер К., Стыбликова Р.
Рипка П. и др.
Датчики (Базель). 2016 20 января; 16 (1): 114. DOI: 10,3390 / s16010114.
Датчики (Базель). 2016 г.
PMID: 26805830
Бесплатная статья PMC.

Условия MeSH

Электроника / приборы *
Анализ отказов оборудования / КИП *
Анализ отказов оборудования / методы *
Воспроизводимость результатов

LinkOut — дополнительные ресурсы

Источники полных текстов
Другие источники литературы

Трансформаторы потенциала

Это непростой способ измерения высокого напряжения и токов, связанных с системами передачи и распределения электроэнергии, поэтому часто используются измерительные трансформаторы для понижения этих значений до более безопасного для измерения уровня.Это связано с тем, что измерительные приборы или устройства и защитные реле являются устройствами низкого напряжения, поэтому не могут быть подключены напрямую к цепи высокого напряжения с целью измерения и защиты системы.

Помимо снижения уровней напряжения и тока, эти трансформаторы изолируют измерительную или защитную цепь от главной цепи, которая работает на высоких уровнях мощности.

Трансформаторы тока уменьшают уровень тока до рабочего диапазона прибора или реле, тогда как трансформаторы напряжения преобразуют высокое напряжение в цепь, работающую с низким напряжением.В этой статье мы собираемся подробно обсудить потенциальные трансформаторы.

Что такое трансформатор потенциала

Трансформатор потенциала — это понижающий трансформатор напряжения, который снижает напряжение в цепи высокого напряжения до более низкого уровня для целей измерения. Они подключаются поперек или параллельно контролируемой линии.

Основной принцип работы и конструкция этого трансформатора аналогична стандартному силовому трансформатору.Обычно трансформаторы напряжения обозначаются аббревиатурой PT.

Первичная обмотка состоит из большого количества витков, которые подключены к стороне высокого напряжения или к линии, в которой должны проводиться измерения или которая должна быть защищена. Вторичная обмотка имеет меньшее количество витков, которые подключены к вольтметрам или потенциальным катушкам ваттметров и счетчиков энергии, реле и других устройств управления. Это могут быть однофазные или трехфазные трансформаторы напряжения. Независимо от номинального напряжения первичной обмотки они рассчитаны на вторичное выходное напряжение 110 В.

Поскольку вольтметры и потенциальные катушки других измерителей имеют высокий импеданс, через вторичную обмотку трансформатора тока протекает небольшой ток. Таким образом, ПТ ведет себя как обычный двухобмоточный трансформатор, работающий без нагрузки. Из-за этой низкой нагрузки (или нагрузки) на ПТ, номинальные значения в ВА ПТ низкие и находятся в диапазоне от 50 до 200 ВА. На вторичной стороне один конец заземлен из соображений безопасности, как показано на рисунке.

Как и у обычного трансформатора, коэффициент трансформации определяется как

V1 / V2 = N1 / N2

Из приведенного выше уравнения, если показания вольтметра и коэффициент трансформации известны, то можно определить напряжение на стороне высокого напряжения.

В начало

Конструкция

По сравнению с обычным трансформатором, в трансформаторах напряжения или трансформаторах напряжения используются проводники и сердечники большего диаметра. ПП, предназначенные для обеспечения большей точности и, следовательно, при проектировании экономия материала не рассматривается как главный аспект.

PT изготовлены со специальным высококачественным сердечником, работающим при более низкой плотности магнитного потока, чтобы иметь небольшой ток намагничивания и минимизировать потери нагрузки. Для ПТ предпочтительны конструкции как сердечника, так и оболочки.Для высоких напряжений используются трансформаторы тока с сердечником, а для низких напряжений предпочтительны трансформаторы с оболочкой. Конструкция

Для уменьшения реактивного сопротивления утечки используются коаксиальные обмотки как для первичной, так и для вторичной обмотки. Для снижения стоимости изоляции вторичная обмотка низкого напряжения размещается рядом с сердечником. А для трансформаторов высокого напряжения первичная обмотка высокого напряжения разделена на секции катушек, чтобы уменьшить изоляцию между слоями катушек. Для этих намоток в качестве ламината используется исчезнувший батист и хлопковая лента.Между змеевиками используются сепараторы из твердых волокон.

Они тщательно спроектированы, чтобы иметь минимальный фазовый сдвиг между входным и выходным напряжениями, а также поддерживать минимальное соотношение напряжений при изменении нагрузки. Масляные трансформаторы тока используются для высоких уровней напряжения (выше диапазона 7 кВ). В таких ПТ предусмотрены маслонаполненные вводы для соединения основных линий.

В начало

Типы трансформаторов напряжения или потенциала

В основном они подразделяются на трансформаторы напряжения для наружной и внутренней установки.

1. Внешние трансформаторы напряжения

Это могут быть одно- или трехфазные трансформаторы напряжения, доступные для различного диапазона рабочих напряжений, которые используются для наружных релейных и измерительных устройств. До 33кВ это одно- и трехфазные трансформаторы напряжения электромагнитного типа. Однофазные трансформаторы напряжения для наружной установки мощностью выше 33 кВ могут быть двух типов: электромагнитного типа и емкостного трансформатора напряжения (CVT).

Электромагнитный трансформатор напряжения или обычный трансформатор напряжения с обмоткой

Они аналогичны обычным маслонаполненным трансформаторам с проволочной обмоткой.На рисунке ниже показан ПТ электромагнитного типа, в котором водопроводный кран подключен к линейному выводу. На баке имеется пробка для заливки масла, и этот бак установлен на изолирующей опоре.

В основании имеется клемма заземления и пробка для слива масла. В этом случае первичная обмотка подключается между двумя фазами или между одной фазой и землей. Таким образом, один конец первичной обмотки подключен к главной линии вверху, а другой конец выведен снизу и заземлен с другими клеммами заземления.

Клеммы вторичной обмотки, включая клемму заземления, расположены в клеммной коробке внизу, далее они подключаются к цепям измерения и реле. Они используются при рабочих напряжениях до 132 кВ или ниже из-за аспектов изоляции.

PotentialTransformer

Емкостные трансформаторы напряжения (CVT)

Это емкостной делитель потенциала, подключенный между фазой основной линии и землей. Это могут быть вариаторы с конденсатором связи или вводом. Эти два типа электрически менее или более похожи, но разница в том, что образование емкости, которая в дальнейшем определяет их номинальную нагрузку (или нагрузку).

Конденсатор связи состоит из набора последовательно соединенных конденсаторов, которые состоят из пропитанной маслом бумаги и алюминиевой фольги. Для получения желаемых первичных и вторичных напряжений первичные и вторичные клеммы подключаются через конденсаторы.

В втулках CVT используются втулки конденсаторного типа с резьбой. Бесступенчатые трансмиссии также используются для связи по линиям электропередач и, следовательно, более экономичны.

Емкостные трансформаторы напряжения

Наверх

2.Внутренние трансформаторы потенциала

Также доступны одно- или трехфазные трансформаторы напряжения литого магнитного типа. Механизм крепления может быть фиксированным или выкатным. В этом типе трансформаторов тока все части первичной обмотки изолированы от земли с номинальной изоляционной способностью. Они предназначены для управления реле, измерительными приборами и другими устройствами управления в помещениях с высокой точностью.

Внутренние трансформаторы напряжения

В зависимости от функции трансформаторы напряжения или трансформаторы напряжения подразделяются на измерительные трансформаторы напряжения и защитные трансформаторы напряжения.

В начало

Ошибки в трансформаторе напряжения

Для идеального трансформатора напряжения напряжение, создаваемое во вторичной обмотке, точно пропорционально первичному напряжению и находится в точном противофазе. Но в реальных ПТ это не так из-за наличия падений напряжения на первичном и вторичном сопротивлениях, а также из-за коэффициента мощности нагрузки на вторичную обмотку. Это приводит к возникновению ошибок соотношения и угла сдвига фаз в трансформаторах напряжения. Дайте нам знать подробно.

Ошибки в трансформаторе напряжения

Рассмотрим векторную диаграмму трансформатора напряжения, показанную выше,

, где

Io = ток холостого хода

Im = намагничивающая составляющая тока холостого хода

Iu = Ваттная составляющая тока холостого хода

Es и Ep = наведенные напряжения во вторичной и первичной обмотках соответственно

Np и Ns = количество витков в первичной и вторичной обмотках соответственно

Ip и Is = первичный ток и вторичный ток

Rp и Rs = сопротивления первичной и вторичной обмоток соответственно

Xp и Xs = реактивные сопротивления первичной и вторичной обмоток соответственно

β = фазовая погрешность

Первичное индуцированное напряжение или ЭДС Ep получается путем вычитания первичного сопротивления (IpRp) и реактивного падения (IpXp) из первичного напряжения Vp.Кроме того, напряжение на клеммах вторичной обмотки Vs получается векторным вычитанием падения сопротивления вторичной обмотки (IsRs) и падения реактивного сопротивления (IsXs) из вторичной наведенной ЭДС Es. Из-за этих падений номинальный коэффициент трансформатора напряжения не равен фактическому коэффициенту трансформатора напряжения, следовательно, возникает ошибка коэффициента преобразования.

Ошибка соотношения

Ошибка соотношения трансформатора напряжения определяется как отклонение фактического соотношения преобразования от номинального.

Ошибка соотношения процентов = (Kn — R) / R × 100

Где

Kn — номинальный или номинальный коэффициент трансформации, равный

Kn = Номинальное первичное напряжение / Номинальное вторичное напряжение

Погрешность фазового угла

В идеале PT, между первичным напряжением и обратным вторичным напряжением не должно быть никакого фазового угла.Но на практике существует разница фаз между Vp и Vs, перевернутая (как мы можем наблюдать на приведенном выше рисунке), тем самым вводя ошибку фазового угла. Он определяется как разность фаз между первичным напряжением и обратным вторичным напряжением.

Чтобы уменьшить эти ошибки, чтобы повысить точность, трансформаторы спроектированы таким образом, чтобы их обмотки имели соответствующие величины внутреннего сопротивления и реактивных сопротивлений. В дополнение к этому, сердечник должен требовать минимальных компонентов намагничивания и потерь в сердечнике возбуждающего тока.

Вернуться к началу

Применение трансформаторов напряжения

Системы измерения электроэнергии
Системы электрической защиты
Дистанционная защита фидеров
Синхронизация генераторов с сетью
Импедансная защита генераторов

Класс трансформаторов напряжения, используемых для измерения называются измерительными трансформаторами напряжения или потенциала. С другой стороны, трансформаторы напряжения, используемые для защиты, называются защитными трансформаторами напряжения.В некоторых случаях трансформаторы тока используются как для измерения, так и для защиты, в таких случаях одна вторичная обмотка подключается к счетчику, а другая вторичная обмотка используется для защиты.

Вернуться к началу

ТРАНСФОРМАТОРЫ ТОКА И НАПРЯЖЕНИЯ

Презентация на тему: «ТРАНСФОРМАТОРЫ ТОКА И ТРАНСФОРМАТОРЫ НАПРЯЖЕНИЯ» — стенограмма презентации:

ins [data-ad-slot = «4502451947»] {display: none! important;}}
@media (max-width: 800px) {# place_14> ins: not ([data-ad-slot = «4502451947»]) {display: none! important;}}
@media (max-width: 800px) {# place_14 {width: 250px;}}
@media (max-width: 500 пикселей) {# place_14 {width: 120px;}}
]]>

ТРАНСФОРМАТОРЫ ТОКА И ТРАНСФОРМАТОРЫ НАПРЯЖЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ Функция реле защиты Информация для реле защиты должна быть точной и надежной. Токи и напряжения. Как преодолеть эту трудность.

ЧТО ДЕЛАЮТ ТРАНСФОРМАТОРЫ ТОКА И НАПРЯЖЕНИЯ…
Изолируйте вторичные цепи от первичной. Обеспечьте токи / напряжения, пропорциональные первичной

РОЛЬ ТТ, ТН В ЗАЩИТЕ ЭЛЕКТРОСИСТЕМЫ
Системы защиты сильно зависят от предоставляемой информации ТТ и ТТ, составляющие часть системы защиты Нет большой разницы между измерительным трансформатором напряжения и защитным трансформатором напряжения Однако трансформатор тока отличается

ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ РАБОТЫ
Трансформатор может работать в шунтирующем режиме Последовательный режим

SHUNT MODE Напряжение, приложенное к клеммам первичной обмотки
Когда вторичная обмотка находится в разомкнутой цепи, индуцирует ЭДС, равную приложенному напряжению Протекающий ток будет таким, который требуется для возбуждения сердечника Когда вторичная обмотка нагружена, количество витков первичной обмотки будет превышать Вторичная разница — это поток, необходимый для возбуждения сердечника.

РЕЖИМ СЕРИИ Первичная обмотка включена последовательно с цепью.
Его ток определяется источниками и нагрузками. Его ток определяется его источниками / условиями нагрузки. Составляющая этого тока используется для возбуждения сердечника, достаточного для индукции ЭДС для возбуждения тока во вторичной обмотке.

РЕЖИМ СРАВНЕНИЯ-ОТКЛЮЧЕНИЯ И РЕЖИМ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ
Напряжение, приложенное к клеммам первичной обмотки, когда вторичная обмотка находится в разомкнутой цепи, индуцирует ЭДС, равную приложенному напряжению Текущий ток будет таким, который необходим для возбуждения сердечника, когда вторичная обмотка нагружена, ампер-витки первичной обмотка будет превосходить вторичную — Разница — это поток, необходимый для возбуждения сердечника. Последовательный режим. Первичная обмотка подключена последовательно. Ее ток определяется ее источниками / условиями нагрузки. Составляющая этого тока используется для возбуждения сердечника, достаточного для индукции ЭДС. управлять током во вторичной обмотке

УСТОЙЧИВОЕ СОСТОЯНИЕ ТЕОРИИ CTS

ТОЧНОСТЬ ТТ Если ТТ идеален Первичный AT = Вторичный AT
Вторичный ток ∞ Первичный ток Каждому ТТ требуется определенный AT для индукции в нем магнитного потока При фиксированном вторичном импедансе возбуждающий AT формирует большую долю при меньших первичных токах Требуется возбуждающий ток намагничивание сердечника является причиной ошибок в трансформаторах тока.

ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА ТТ ES = 4.44 f A B 10-8 В
ES = Вторичное наведенное напряжение f = Частота в циклах в секунду N = Вторичное количество витков A = Площадь поперечного сечения сердечника в кв. См B = Плотность потока в линиях на кв. См. ES = Is (Zb + Zs + Zl)

КРИВАЯ НАМАГНИЧЕНИЯ ТТ
Возбуждающий ток является источником ошибок Значение возбуждающего тока зависит от материала сердечника и величины магнитного потока. Точка лодыжки и точка колена,

ЭКВИВАЛЕНТНАЯ ЦЕПЬ CT

ОТКРЫТОЕ ЦЕПЬ ТТ Если вторичная обмотка ТТ остается разомкнутой с током, протекающим в первичной обмотке, то нет вторичного тока Нет MMF, чтобы противодействовать магнитному потоку Сердечник доводится до насыщения Высокая скорость изменения магнитного потока Высокие напряжения

ОШИБКИ ТТ Ошибка угла фазы Суммарная ошибка Ошибка отношения
(KnI s — Ip) x 100 / Ip Kn = Номинальное отношение I s = Фактический вторичный ток Ip = Фактический первичный ток Ошибка угла фазы Угол, на который различается вектор вторичного тока при реверсировании от первичного тока.Суммарная среднеквадратичная ошибка. значение разницы между идеальным вторичным током и фактическим вторичным током. Включает ошибки тока и фазового угла

ПРЕДЕЛЫ ОШИБОК Измерительные ТТ Защитные ТТ

НОМИНАЛЬНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ТТ Пределы точности
Предел, до которого может сохраняться указанная точность.Фактор предела точности Номинальный кратковременный ток, среднеквадратичное значение. значение переменного тока составляющая тока, которую ТТ способен выдерживать в течение номинального времени без повреждения тепловым или динамическим воздействием. ТТ Нагрузка на нагрузку, приложенную к вторичной обмотке ТТ. Обычная практика заключается в выражении нагрузки в ВА и коэффициенте мощности, ВА — это то, что будет потреблено в импедансе нагрузки при номинальном вторичном токе.

ВЫБОР СООТНОШЕНИЯ ТТ Вторичный ток 5 А или 1 А
Первичный ток должен быть равен или превышать нормальный ток полной нагрузки защищаемой цепи Максимальное соотношение ТТ составляет около 3000/1, а вторичных ТТ — 20/1 используются.

ПЕРЕХОДНЫЙ ОТВЕТ CT
Переходные условия преобладают в течение первых нескольких циклов неисправности. Системные условия сильно отличаются от условий в установившемся режиме. Расширение энергосистем увеличивает токи короткого замыкания и постоянные времени переходных компонентов постоянного тока. Защитное оборудование / автоматические выключатели обязательно устраняют неисправности в течение нескольких циклов. Это делает работу ТТ более обременительной. Следовательно, поведение ТТ в переходных условиях имеет большое значение.

ПЕРЕХОДНЫЕ УСЛОВИЯ В СИСТЕМЕ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ
Внезапное приложение синусоидального напряжения к последовательной цепи R / L приведет к протеканию тока в цепи. Это эквивалентно неисправности энергосистемы.

21 год

28 год

Эквивалентная схема

IRJET — Запрошенная вами страница не была найдена на нашем сайте

IRJET приглашает статьи из различных инженерных и технологических дисциплин, научных дисциплин для Тома 8, выпуск 5 (май-2021)

Отправить сейчас

IRJET Vol-8, выпуск 5, Май 2021 г. Публикация продолжается…

Обзор статей

IRJET получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.

Проверить здесь

IRJET получил сертификат регистрации ISO 9001: 2008 для своей системы управления качеством.

IRJET приглашает специалистов по различным инженерным и технологическим дисциплинам, научным дисциплинам для Тома 8, выпуск 5 (май 2021 г.)

Отправить сейчас

IRJET Vol-8, выпуск 5, май 2021 г. Публикация продолжается…

Обзор статей

IRJET получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.

Проверить здесь

IRJET получил сертификат регистрации ISO 9001: 2008 для своей системы управления качеством.

Отправить сейчас

IRJET Vol-8, выпуск 5, май 2021 г. Публикация продолжается…

Обзор статей

IRJET получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.

Проверить здесь

IRJET получил сертификат регистрации ISO 9001: 2008 для своей системы управления качеством.

Отправить сейчас

IRJET Vol-8, выпуск 5, май 2021 г. Публикация продолжается…

Обзор статей

IRJET получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.

Проверить здесь

IRJET получил сертификат регистрации ISO 9001: 2008 для своей системы управления качеством.

Отправить сейчас

IRJET Vol-8, выпуск 5, май 2021 г. Публикация продолжается…

Обзор статей

IRJET получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.

Проверить здесь

IRJET получил сертификат регистрации ISO 9001: 2008 для своей системы управления качеством.

Отправить сейчас

IRJET Vol-8, выпуск 5, май 2021 г. Публикация продолжается…

Обзор статей

IRJET получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.

Проверить здесь

IRJET получил сертификат регистрации ISO 9001: 2008 для своей системы управления качеством.

Отправить сейчас

IRJET Vol-8, выпуск 5, май 2021 г. Публикация продолжается…

Обзор статей

IRJET получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.

Проверить здесь

IRJET получил сертификат регистрации ISO 9001: 2008 для своей системы управления качеством.

Отправить сейчас

IRJET Vol-8, выпуск 5, май 2021 г. Публикация продолжается…

Обзор статей

IRJET получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.

Проверить здесь

IRJET получил сертификат регистрации ISO 9001: 2008 для своей системы управления качеством.

Цифровые измерительные приборы для трансформаторов тока | Обзор электроэнергетики

NANO 3 PHASE CT
Аннотация: С появлением интеллектуальных технологий цифровые измерения приобрели популярность в области измерения и управления.Становится ненужным использование больших токовых входов для цифровых счетчиков, и для уменьшения размера и стоимости производятся трансформаторы тока с компактными размерами и низкими номинальными значениями выходного тока в диапазоне миллиампер (мА). Они называются нано-трансформаторами тока из-за их компактного внешнего вида и токового выхода, что делает их наиболее подходящими для применения в модульных панелях.

Введение
Трансформаторы тока
В соответствии с IEC 61869-2, трансформатор тока — это трансформатор тока, в котором вторичный ток при нормальных условиях эксплуатации по существу пропорционален первичному току и отличается от него по фазе на угол, равный приблизительно ноль для соответствующего направления соединений.

Принцип работы
Трансформаторы тока уменьшают токи большой величины до гораздо меньшего значения и обеспечивают удобный способ безопасного контроля фактического электрического тока

Принцип работы основного трансформатора тока немного отличается от обычного трансформатора напряжения.

Он состоит только из одного или нескольких витков в качестве первичной обмотки. Первичная обмотка может быть либо с одним плоским витком, либо с катушкой из сверхпрочного провода, намотанной вокруг сердечника, либо просто проводником или шиной, проходящей через центральное отверстие, как показано.Благодаря такому расположению он должен быть подключен последовательно с проводником, по которому проходит ток нагрузки.
Трансформатор тока, как и любой другой трансформатор, должен удовлетворять уравнению ампер-виток, и, как мы знаем, это отношение витков равно:

Ток, протекающий в цепи переменного тока, по которой проходит большой ток, с помощью амперметра.

Например, номинальный ток первичной обмотки составляет 125 А. Вторичная обмотка имеет стандартный номинал 5А. Тогда соотношение между первичным и вторичным токами составляет от 125 А до 5 А, или 25: 1.Другими словами, первичный ток в 25 раз больше вторичного.

Трансформаторы тока

широко используются для измерения тока и контроля работы электросети, и эти схемы контроля обычно рассчитаны на низкие входные токи. Следовательно, вторичная обмотка ТТ имеет номинальный ток 1А или 5А.

Часто для различных целей устанавливается несколько трансформаторов тока. Например, устройства защиты и коммерческий учет могут использовать отдельные трансформаторы тока для обеспечения необходимых входов тока в соответствующие системы.Для развязки цепей учета и защиты используются трансформаторы тока с различными характеристиками (точность, перегрузочная способность).

Трансформаторы тока специального назначения:
Обычно используемые трансформаторы тока имеют номинальную вторичную обмотку 5A или 1A. Но благодаря внедрению «интеллектуальных систем», таких как ПЛК, модульные панели управления, мониторинг ответвленных цепей, удаленные оконечные устройства, блоки распределения питания и системы управления, стала очевидной потребность в специальных типах трансформаторов тока.

Вот некоторые из них:

Компактные трансформаторы тока с разъемным сердечником
CT со встроенным преобразователем
Многоступенчатый однополярный трансформатор
Трехфазные нано-трансформаторы тока
В данном документе рассматривается только трехфазный Nano CT.

Rish Nano CT:
Трансформаторы тока находят свое применение в области измерения и защиты, например, в центрах управления мощностью, центрах управления двигателями, распределительных устройствах и системах защиты.

Но из-за увеличения потребления электроэнергии и повсеместного осознания эффективности использования энергии произошел рост внедрения устройств мониторинга и анализа, которые включают в себя громоздкие измерительные трансформаторы с высоким энергопотреблением, что увеличивает сложность системы, касающуюся места, проводки и обнаружение неисправностей.

Эта новаторская технология Nano3-phaseCT предлагает значительные преимущества для профессионалов на этапе анализа мощности и внедрения измерителя, а также на этапе установки в электрические панели, уменьшая вышеупомянутые сложности.

Это комплект из трех компактных трансформаторов тока для панелей 63A, 125A и 250A.

Являясь очень надежным, эффективным и малопотребляющим устройством с нагрузкой 0,1 ВА и вторичным выходом 100 мА, его можно использовать для измерения тока различных устройств в модульных панелях управления.

В системах управления, где точность имеет решающее значение, Nano CT может оказаться эффективным и точным с классом точности 0,5 в соответствии с международными стандартами IEC 61869-1 и 1EC 61869-2.

Его вторичный вывод — 4-жильный кабель диаметром 6 мм; Длина 550 мм для 63A и 125A и 1550 мм для токового выхода 250A. Указанная длина не влияет на точность ТТ. А также обеспечивает легкое и безопасное электрическое соединение.

Он заключен в оболочку IP20, что делает его безопасным для проводников при выполнении электрических соединений.

Для того, чтобы выдерживать высокие температуры при установке в панели, расположенной в очень жарких местах, используется изоляция класса термической B.

Одобрено UL 94 V-0 Огнестойкий, самозатухающий и не капающий корпус из поликарбонатного материала используется для защиты в случае опасности возгорания.

Краткий обзор некоторых характеристик продукта:
Компактная конструкция, полная герметичность
Одобрено UL 94 V-0 Корпус из поликарбонатного материала
Высокая электрическая изоляция между первичным проводом и выходом
Простые и безопасные электрические соединения
Полностью прошли типовые испытания в качестве согласно МЭК 61869-1 и 2.

Области применения:
Компактная и прочная конструкция с выходом 100 мА делает Nano CT подходящим для ряда слаботочных приложений.

Центры управления двигателями (MCC):
Центры управления двигателями представляют собой сборку, в которой размещается комбинация блоков управления двигателями.

Сюда входят устройства переключения и защиты, такие как тепловые реле перегрузки, автоматические выключатели и пускатели двигателей, а также измерители для контроля тока и напряжения.

Для трехфазных двигателей большей мощности используемые счетчики питаются через трансформаторы тока. Nano CT можно использовать для измерения и индикации в MCC. Это дает дополнительные преимущества:

Правильное использование пространства
Уменьшение жгута проводов
Простота установки
Исключает использование трех разных трансформаторов тока

Мониторинг ответвленных цепей:
Система мониторинга цепей ответвлений (BCM) позволяет нам полностью использовать инфраструктуру питания и управлять мощностью по мере роста и изменения вашего центра обработки данных.

Различные критические зоны предприятия контролируются, и их электрические параметры отображаются с помощью цифровых панельных измерителей.

Rish Nano 3-х фазный трансформатор тока хорошо подходит для таких приложений. В этом случае счетчики должны быть откалиброваны и протестированы на токовые входы мА и отображать токи в амперах.

Вышеупомянутые особенности и технические детали делают трехфазный трансформатор тока Rish Nano идеальным для компактных и модульных приложений.

За более подробной информацией обращайтесь:
Ms.Неха Мистри
Инженер-прикладник
Rishabh Instruments Pvt.Ltd.

Коммутационные переходные процессы в высоковольтных трансформаторах тока. Заключительный отчет (технический отчет)

Виггинс, С. М., Томас, Д. Э., Салас, Т. М., и Мур, Г. Р. Коммутационные переходные эффекты на высоковольтных трансформаторах тока. Итоговый отчет . США: Н. П., 1995. Интернет.

Виггинс, С. М., Томас, Д. Э, Салас, Т. М., и Мур, Г. Р. Эффекты переходных процессов при переключении на высоковольтных трансформаторах тока. Итоговый отчет . Соединенные Штаты.

Виггинс, С. М., Томас, Д. Э., Салас, Т. М., и Мур, Г. Р.Мы б . «Коммутационные переходные эффекты на высоковольтных трансформаторах тока. Заключительный отчет». Соединенные Штаты.

@article {osti_61138, title = {Переходные эффекты переключения на трансформаторы тока высокого напряжения. Заключительный отчет}, author = {Виггинс, С. М. и Томас, Д. Э. и Салас, Т. М. и Мур, Г. Р.}, abstractNote = {Очень высокочастотные переходные напряжения в отдельно стоящих высоковольтных трансформаторах тока (HVCT), вызванные отключением на передающих подстанциях, исследуются, чтобы определить, вызывают ли они или способствуют раннему ухудшению или выходу из строя изоляции.Внимание было сосредоточено на отдельно стоящих HVCT, потому что небольшое их количество вышло из строя во время эксплуатации. Отраслевые группы, расследующие отказы HVCT, сообщают о ряде возможных причин, включая конструкции, материалы, качество изготовления и условия эксплуатации в полевых условиях. Отдельно стоящие конструкции HVCT изолируют изогнутые высоковольтные проводники и являются более сложными, чем конструкции трансформаторов тока, в которых вторичные жилы размещаются на прямых втулках масляных выключателей с мертвым баком. В отдельно стоящих конструкциях HVCT с шпилькой или рым-болтом масляная / бумажная лента, оборачиваемая вокруг проводников для образования изоляции, создает небольшие масляные промежутки на краях бумаги, где слои перекрываются, и в результате получается более слабая конструкция, чем в втулках.Было обнаружено, что по крайней мере один отказ HVCT произошел на участке гораздо большего масляного пространства, образованного несколькими сложенными стопками листов крепированной бумаги. Переключение при отключении и увеличение активности частичных разрядов произошло незадолго до отказа. В некоторых неудачных конструкциях HVCT также использовались проводящие слои с высоким сопротивлением для регулирования напряжения на диэлектрике. Переходные процессы при отключении были исследованы, поскольку предполагалось, что они являются более серьезными, чем нормальные напряжения промышленной частоты, и HVCT подвергаются полной нагрузке без защиты.Кроме того, переходные напряжения внутри масляных пустот в системах, где в противном случае твердое масло / бумага, приводят к еще более высоким напряжениям. Этот проект подтвердил, что очень быстрые переходные процессы при 100% изменении полярности напряжения могут вызвать перенапряжение некоторых трансформаторов тока. Однако тесты не подтвердили гипотезу о режиме отказа ТТ. Выключатели-разъединители резисторного типа оказались эффективными в снижении переходных процессов в шине и вызываемых ими диэлектрических напряжений до 80%.}, doi = {}, url = {https: // www.osti.gov/biblio/61138}, journal = {}, number =, объем =, place = {United States}, год = {1995}, месяц = {3} }

Замыкание по одной линии на землю в незаземленной системе

Alpha bnha x omega reader лимонный тамблер

гамма-волны 5d

Federal 223 55 гран 1000 патронов

Зимние мероприятия для дошкольников

Портал с отличием Osu

Код ошибки Luma 5607 Hipshot bder пальмовый рычаг

Поиск идентификационного номера штата Техас

Глава 16 quizlet milady

Грузовики Dodge d800

Рис. 2: Последовательные соединения при межфазной неисправности.последовательности. Чтобы проиллюстрировать независимость симметричных компонентов в балансных. Вторая важная особенность трансформаторов возникает из-за того, что соединения треугольником и незаземленной звездой представляют собой разомкнутые цепи с нулевой последовательностью на их выводах.

Xm530 firmware

Zoom enable join перед хостом и комнатой ожидания

Yubikey 5 nano

Кронштейн для искателя Meade

2006 dodge dakota o2 расположение датчика

Замыкание на землю постоянного тока в плавающей системе постоянного тока представляет большую опасность для персонала и системное оборудование.Быстрое устранение очень важно для персонала и системы Системы питания постоянного тока и стационарные батареи в распределительных устройствах и системах управления обычно проектируются и эксплуатируются как незаземленные системы … Прерыватели цепи замыкания на землю (GFCI) работают, ища дисбаланс между незаземленными (горячими) , и заземленные (нейтральные) проводники. Заземляющий провод не требуется устройству GFCI для обнаружения замыканий на землю. Любые устройства, подключенные к стороне нагрузки устройства GFCI, защищены GFCI.

Когда происходит замыкание одной линии на землю, короткое замыкание часто приводит к размыканию вышестоящего выключателя или АПВ, изолирующего неисправную часть цепи от процедуры тестирования, используемой для оценки поведения инверторов в сценариях замыкания на землю, основывается на GFO. план тестирования, написанный рабочей группой FIGII.Токи и напряжения замыкания на одну линию на землю (SLG) сравниваются для различных мест замыкания, сопротивлений замыкания и методов заземления. Это может помочь выбрать наиболее подходящую систему заземления для конкретной сети. 2. АНАЛИЗ ОДНОЙ ФАЗЫ НА ЗАЗЕМЛЕНИЕ Следующее … Замыкание на землю — это электрическое короткое замыкание одной фазы (одного проводника) электрической системы на землю. Если защитное реле настроено на обесточивание системы менее чем за одну минуту, кабель со 100-процентным уровнем изоляции является достаточным в соответствии с отраслевыми стандартами.Если защитное реле предназначено для обесточивания системы в течение одного часа, требуется кабель с уровнем изоляции 133%.

Обеспечивает относительно низкоомный путь к земле, тем самым поддерживая нейтраль системы на уровне потенциала земли или близком к нему. Ограничьте величину переходных перенапряжений при повторном замыкании на землю. Обеспечьте источник тока замыкания на землю во время замыканий на землю. При необходимости разрешите подключение нагрузок между фазой и нейтралью. При отсутствии замыкания на землю линейное напряжение трех фаз будет примерно одинаковым из-за равномерно распределенной емкости системы.2.1 Влияние замыкания на землю Теоретически в сбалансированной трехфазной системе токи во всех трех линиях равны и разнесены на 120 ° (рисунок 2.1 (a)). Векторная сумма …

Незаземленная энергосистема напряжением 69 кВ испытывает одиночное замыкание на землю в фазе a. Зарядный ток на фазу составляет 19,7 А. Вычислите емкостное сопротивление нулевой последовательности, ток короткого замыкания и токи в фазах b и c при активном замыкании. с нулевым проводом.Подобные отказы могут возникать в энергосистеме из-за множества причин, таких как сильный ветер, падение с дерева, молния и т.д.

Новые конструкции шлема НФЛ 2020

Попытка войти на Microsoft Exchange не удалась Outlook 2016

> Две обмотки 4,16 кВ питают две незаземленные шины 4,16 кВ (радиальная подача). >> Похоже, что конструкция явно неправильна в том, что> требуется заземление с сопротивлением нейтрали.

Измерительные трансформаторы напряжения (Реферат) — TopRef.ru

Измерительные трансформаторы напряжения.

Рис.1 Схема включения трансформатора напряжения :

первичная обмотка;

магнитопровод;

вторичная обмотка;

Читать курсовая по физике: «Измерительные трансформаторы тока и напряжения» Страница 1

Изучение устройства и принцип действия трансформаторов тока и напряжения

Похожие рефераты:

Реферат: Измерительные трансформаторы напряжения. Измерительные трансформаторы тока: особенности конструкции

7.2. Измерительные трансформаторы тока

7.3. Измерительные трансформаторы напряжения

Рис.1 Схема включения трансформатора напряжения:

1- первичная обмотка;

2- магнитопровод;

3- вторичная обмотка;

Понятие измерительного трансформатора напряжения

Схема включения измерительного трансформатора напряжения

Классификация измерительных трансформаторов

Устройство измерительного трансформатора напряжения

Структура условного обозначения измерительных трансформаторов напряжения.

1.doc

Измерительные трансформаторы напряжения реферат по новому или неперечисленному предмету

Трансформаторы тока. Виды и устройство. Назначение и работа

Назначение

Трансформаторы тока имеют три основных вида. Наиболее применяемые из них:

Похожие темы:

Трансформаторы тока

Устройство для проверки электронных трансформаторов напряжения и тока

Принадлежность

Принадлежность

Абстрактный

Цифры

Похожие статьи

Процитировано

Рекомендации

Условия MeSH

LinkOut — дополнительные ресурсы

Источники полных текстов

Другие источники литературы

Трансформаторы потенциала

Что такое трансформатор потенциала

Конструкция

Типы трансформаторов напряжения или потенциала

1. Внешние трансформаторы напряжения

Электромагнитный трансформатор напряжения или обычный трансформатор напряжения с обмоткой

Емкостные трансформаторы напряжения (CVT)

2.Внутренние трансформаторы потенциала

Ошибки в трансформаторе напряжения

Ошибка соотношения

Погрешность фазового угла

Применение трансформаторов напряжения

ТРАНСФОРМАТОРЫ ТОКА И НАПРЯЖЕНИЯ

Презентация на тему: «ТРАНСФОРМАТОРЫ ТОКА И ТРАНСФОРМАТОРЫ НАПРЯЖЕНИЯ» — стенограмма презентации:

IRJET — Запрошенная вами страница не была найдена на нашем сайте

Цифровые измерительные приборы для трансформаторов тока | Обзор электроэнергетики

Коммутационные переходные процессы в высоковольтных трансформаторах тока. Заключительный отчет (технический отчет)

Замыкание по одной линии на землю в незаземленной системе

alexxlab

Вам также может понравиться

Типы двигателей: 8 самых известных типов двигателей в мире и их отличия

Оплата коммунальных услуг почта россии: Оплата услуг и денежные переводы – Почта России

Синусоидальный переменный ток: Переменный синусоидальный ток

Добавить комментарий Отменить ответ

Измерительные
трансформаторы напряжения.

Рис.1 Схема включения
трансформатора напряжения :