Перенапряжения в обмотках трансформаторов

Содержание

Поперечная дифференциальная защита генератора

Особенности применения и использования аппарата УЗО

Данная защита выполняется чтобы защитить от виковых замыканий, которые могут возникнуть непосредственно в обмотке статора, и, конечно же, если есть параллельные ветви статорных обмоток. Это возможно, за счёт сравнения величин токов этих ветвей по каждой из фаз. Поперечная дифзащита выполняется таким образом, чтобы для каждой из фаз она была организована отделено, то есть будет реагировать на межвитковые замыкания только в одной из фаз.

Перенапряжения в обмотках трансформаторов

Ток, при котором, катушка поперечной дифзащиты втянется, отстраивается по максимальному току небаланса, который может протекать в реле при различных внешних коротких замыканиях, и принимается равным:

Рекомендовано при наладке системы дифзащиты производить более точный подсчет уставки с учетом абсолютно всех реально протекающих токов небаланса, а не расчётных. Как показывает навыки в процессе эксплуатации, на турбогенераторах они сравнительно невелики, и ток их срабатывания не требует дополнительных регулировок и подстроек. На гидрогенераторах, наоборот, величины этих нежелательных токов велики, потому приходится существенно загрублять настройки реле этой поперечной защиты, что иногда понижает ее сверхэффективность.

В итоге хотелось бы отметить, что расчётом и настройкой этих защит должны заниматься только профессионалы, имеющие опыт работы в данной сфере, чаще всего это инженеры электротехнических проектно-конструкторских бюро. Дифференциально фазная защита в быту тоже очень эффективна и выполнить её на основе компактных устройств, продающихся в специализированных магазинах, сможет даже начинающий электромонтёр, сложностей по подключению там возникнуть не должно. Главное, соблюдать элементарные правила электробезопасности.

Пробой обмоток трансформатора и обрыв в них

Пробой обмоток на корпус между обмотками высшего и низшего напряжения или между фазами.

Причины пробоя обмоток трансформатора:

  • возникли перенапряжения, связанные с грозовыми явлениями, аварийными или коммутационными процессами;
  • резко ухудшилось качество масла (увлажнение, загрязнение и пр.);
  • понизился уровень масла;
  • изоляция подверглась естественному износу (старению);
  • при внешних коротких замыканий, а также при замыканиях внутри трансформатора возникли электродинамические усилия.

Необходимо подчеркнуть, что при перенапряжениях могут происходить не пробои изоляции, а только перекрытия между обмотками, фазами или между обмоткой и корпусом трансформатора. В результате перекрытия обычно происходит лишь оплавление поверхности нескольких витков и появляется копоть на соседних витках, полное же соединение между витками, фазами или же между обмоткой и корпусом трансформатора отсутствует.

Пробой изоляции обмотки трансформатора можно обнаружить мегомметром. Однако в некоторых случаях, когда в результате перенапряжений на обмотке возникают оголенные места в виде точек (точечный разряд), выявить дефект можно, только испытав трансформатор приложенным или индуктированным напряжением. Необходимо отремонтировать обмотку, а в случае необходимости заменить трансформаторное масло.

Обрывы в обмотках трансформатора. В результате обрыва или плохого контакта происходит оплавление или выгорание части проводника. Дефект обнаруживается по выделению горючего газа в газовом реле и работе реле на сигнал или отключение.

Причины обрывы в обмотках трансформатора:

  • плохо выполнена пайка обмотки;
  • возникли повреждения проводов, соединяющих концы обмоток с выводами;
  • при коротких замыканиях внутри и вне трансформатора развиваются электродина-мические усилия. Обрыв можно обнаружить по показаниям амперметров или с помощью мегомметра.

При соединении обмоток трансформатора треугольником нахождение фазы, имеющей обрыв, производится путем разъединения обмотки в одной точке и испытания каждой фазы трансформатора в отдельности. Обрыв чаще всего происходит в местах изгиба кольца под болт.

Классификации

Трансформаторы классифицируются по ряду параметров, таким как:

  • Назначение. Применяются: для изменения напряжения, измерения тока, защиты электрических цепей, как лабораторные и промежуточные устройства.
  • Способ установки. В зависимости от размещения и мобильности трансформатор может быть: стационарным, переносным, внутренним, внешним, опорным, шинным.
  • Число ступеней. Устройства подразделяются на одноступенчатые и каскадные.
  • Номинальное напряжение. Бывают низко- и высоковольтными.
  • Изоляция обмоток. Наиболее часто используется бумажно-масляная, сухая, компаундная.

Помимо этого, преобразовательные устройства разнятся типами, каждому из которых присуща своя система классификации.

Силовой

Наибольшее распространение получил силовой трансформатор. Приборы с непосредственным преобразованием переменного напряжения, рассчитанные на большую мощность, востребованы различными областями электроэнергетики. Они применяются на линиях электропередач с напряжениями 35–1150 кВ, в городских электросетях, работающих с напряжением 6 и 10 кВ, в обеспечении конечных потребителей напряжением 220/380В. С помощью устройств осуществляется питание всевозможных электроустановок и приборов в диапазоне от долей до сотен тысяч вольт.

Силовой трансформатор

Измерительные

Трансформаторы тока (ТА) понижают ток до необходимых показателей. Схема их работы отличается последовательным включением первичной обмотки и нагрузки. В то же время вторичная обмотка, находящаяся в состоянии, близком к короткому замыканию, используется для подключения измерительных приборов, исполнительных и индикаторных устройств. С помощью ТА осуществляется гальваническая развязка, что позволяет при измерениях отказаться от шунтов.

Высоковольтный ТТ(слева) и низковольтный ТТ(справа)

С помощью трансформаторов напряжения (ТН), тоже самое что и ТА только по напряжению. Помимо преобразования входных параметров, электроаппаратура и её отдельные элементы получают защиту от высокого вольтажа.

Высоковольтный ТН(слева) и низковольтный ТН(справа)

Импульсный

При необходимости преобразования сигналов импульсного характера применяются импульсные трансформаторы (ИТ). Изменяя амплитуду и полярность импульсов, устройства сохраняют их длительность и практически не затрагивают форму.

Автотрансформатор

В автотрансформаторах обмотки составляют одну цепь и взаимодействуют посредством электромагнитной и электрической связи. В отличие от других типов преобразователей, устройства могут содержать всего 3 вывода, позволяющих оперировать с различными напряжениями. Приборы выделяются высоким коэффициентом полезного действия, что особо сказывается при незначительном перепаде входного и выходного напряжения.

Однофазный(слева) и трёхфазный(справа)

Не имея гальванической развязки, представители данного типа повышают риск высоковольтного удара по нагрузке. Обязательным условием работы устройств являются надёжное заземление и низкий коэффициент трансформации. Недостаток компенсируется меньшим расходом материалов при изготовлении, компактностью и весом, стоимостью.

Разделительный

Для разделительных трансформаторов взаимодействие между обмотками исключено. Устройства повышают безопасность электрооборудования при повреждённой изоляции.

Популярные статьи  Варианты подсветки потолка в помещениях

Разделительный трансформатор

Согласующий

Согласующие трансформаторы применяются для выравнивания сопротивлений между каскадами схем электроники. Сохраняя форму сигнала, они играют роль гальванической развязки.

Пик-трансформатор

С помощью пик-трансформатора синусоидальное напряжение преобразуется в импульсное. При этом импульсы меняют полярность с каждым полупериодом.

Сдвоенный дроссель

Особенностью сдвоенного дросселя является идентичность обмоток. Взаимная индукция катушек делает его более эффективным, по отношению стандартным дросселям. Устройства используются как входные фильтры в блоках питания, в звуко- и цифровой технике.

Сдвоенный дроссель

Сварочный

Помимо вышеперечисленных, существует понятие сварочные трансформаторы. Специализированные приборы для сварочных работ понижают напряжение бытовой сети при одновременном повышении тока, измеряемого тысячами ампер. Регулировка последнего осуществляется разделением обмоток на сектора, что отражается на индуктивном сопротивлении.

Сварочный трансформатор

Конструкция, принцип действия

ПБВ включает следующие элементы:

  • избиратель – переключатель между ответвлениями;
  • приводной механизм.

Перенапряжения в обмотках трансформаторов

Перенапряжения в обмотках трансформаторов

В зависимости от конструкции и мощностных характеристик трансформатора, переключатель может приводиться в действие посредством ручного или механизированного привода. Механизированный привод предусматривает непосредственное и дистанционное включение.

При ручном приводе переключение производится с помощью рукоятки, выведенной за корпус агрегата.

К конструкции указанных переключателей предъявляются следующие требования:

  • обеспечение надлежащей температуры контактных и токоведущих элементов при прохождении через них электрического тока;
  • способность выдерживать прохождение тока при коротком замыкании;
  • показатель ресурса в пределах до 2 тысяч переключений;
  • надёжную изоляцию.

Данное устройство может устанавливаться для изменения количества работающих витков на входной и выходной катушке.

Учитывая, что параметры напряжения на выходе определяются количеством витков в выходной и входной обмотке, переключатель изменяет данную характеристику на одной из катушек, позволяя добиться необходимого результата.

Защита трансформаторов напряжения в сетях 3-35 кВ. Необходимо изменить режим заземления нейтрали

  • феррорезонансные перенапряжения;
  • коммутационные перенапряжения;
  • переходные процессы;
  • смещения нейтрали;
  • наличие постоянной составляющей магнитного потока в ТН при автоколебательных процессах в сети.
  • неблагоприятное сочетание ёмкости электрической сети по отношению к земле и нелинейной индуктивности ТН;
  • короткие замыкания;
  • дуговые замыкания на землю;
  • неполнофазная коммутация;
  • коммутация ненагруженных трансформаторов;
  • обрывы проводов.

Два примера повреждения ТН

  • индуктивное сопротивление насыщения ТН и емкостное сопротивление сети относительно земли одного порядка – ХLms 13000 Ом; Xс 9000 Ом (при расчетах не учитывались параметры остального электрооборудования), что является предпосылкой феррорезонансных перенапряжений;
  • включение и отключение трансформатора ЭТЦН-32000/35 производилось на холостом ходу вакуумными выключателями, что вызывает значительные коммутационные перенапряжения .

Рис. 1 Принципиальная схема и характеристики элементов схемы электроснабжения установки «печь-ковш»Перенапряжения в обмотках трансформаторовРис. 2Принципиальная электрическая схема
RC-цепочки трансформатора
ЭТцН-32000/35Перенапряжения в обмотках трансформаторов
Бороться необходимо с причиной

  • заземление нейтрали обмоток высокого напряжения ТН через резисторы различных значений сопротивлений – от низкоомных до высокоомных;
  • включение резисторов в разомкнутый треугольник обмоток ТН, предназначенных для контроля изоляции сети;
  • включение высокоомных резисторов между питающей сетью и обмотками высокого напряжения ТН;
  • применение антирезонансных ТН типа НАМИ;
  • другие технические решения, например, замена в НАМИ заземляемой электромагнитной фазы емкостным делителем;
  • применение электромагнитных ТН с ненасыщаемой магнитной системой;
  • заземление нейтрали заземляемых ТН через первичную обмотку незаземляемого ТН;
  • заземление нейтрали ТН через первичную обмотку трансформаторов тока (ТТ) с подключенным ко вторичной обмотке ТТ низкоомным резистором.
  • переходные процессы в сети с изолированной нейтралью, содержащей трансформаторы НАМИ-10, могут приводить к глубокому насыщению сердечника фазного ТН;
  • наиболее тяжелым режимом для НАМИ при дуговых замыканиях является режим однополярной дуги, когда зажигание дуги происходит один раз в период промышленной частоты;
  • причинами повреждения трансформаторов НАМИ-10 при длительных дуговых замыканиях в сети с изолированной нейтралью из-за нагрева первичной обмотки фазного трансформатора могут быть:
    • разные напряжения зажигания дуги в положительную и отрицательную полуволну приложенного напряжения,
    • возникновение режима горения дуги с гашением ее на втором периоде вынужденной составляющей тока замыкания на землю в сети с токами замыкания 5 А и более.

Метрология и ТН
Рис. 3Схема защиты ТН 35 кВ
от феррорезонансных перенапряжений,
применяемая в АО «Колэнерго» Перенапряжения в обмотках трансформаторов
НЕ ВСЕ ПРЕДОХРАНИТЕЛИ МОГУТ ЗАЩИТИТЬ ТНТаблица 1. Результаты метрологических
исследований ТН 35 кВ с высокоомными резисторами, включенными между сетью и первичными обмотками ТН

Погрешность Значение сопротивления резистора, включенного на высоковольтный вывод заземляемого ТН, кОм Норма по ГОСТ 1983-2001
15 45
напряжения, % -0,283 -0,802 -1,78 ± 0,5
угловая +9,2′ +22′ +48′ ± 20′

Таблица 2.
Предельно-допустимые
длительные токи ТН 3-35 кВ

Класс напряжения, кВ Предельно-допустимый длительный ток в первичных обмотках ТН, А
3 0,144
6 0,115
10 0,109
35 0,049

Рис. 4
Ампер-секундная характеристика
предохранителя типа ПКН 001 на 10 кВ
Перенапряжения в обмотках трансформаторовРис. 5Ампер-секундная характеристика
предохранителя типа ПКН 001 на 35 кВ
Перенапряжения в обмотках трансформаторовРис. 6Ампер-секундная характеристика встроенного защитного предохранительного устройства трансформаторов ЗНОЛП-6 и ЗНОЛП-10
Перенапряжения в обмотках трансформаторов
Требуется резистивное заземление нейтрали!Выводы Список литературы

9.5. Защита от сверхтоков

9.5.1.
Назначение защиты от сверхтоков

Защита от сверхтоков служит для
отключения трансформаторов при КЗ на сборных шинах или на отходящих от неё
присоединениях, если защиты или выключатели этих элементов отказали (см. рис.
9.5.1.). Одновременно защита от сверхтоков используется и для отключения при
повреждении в самом трансформаторе. Однако, имея выдержку времени (по условиям
селективности) она может использоваться лишь в качестве резервной.

Наиболее
простой защитой от внешних КЗ является МТЗ. В тех случаях, когда
чувствительность её недостаточна, применяют МТЗ с блокировкой по напряжению.

Понизительные
трансформаторы защищаются МТЗ. Кратность тока КЗ обычно значительна и
достаточна для действия МТЗ.

Повышающие
трансформаторы, устанавливаемые на электрических станциях находятся в худших
условиях. МТЗ может иметь недостаточную чувствительность. Кратность тока КЗ
невелика. Здесь применяются защиты реагирующие на ток обратной и нулевой
последовательности. Также используются МТЗ с пуском по напряжению.

Рис.
9.5.1.

9.5.2.
Максимальная токовая защита трансформаторов

9.5.2.1.
Защита 2-х обмоточных понизительных трансформаторов

Принципиальная
схема МТЗ двухобмоточных понизительных трансформаторов представлена на рис.
9.5.2. По соображениям надежности целесообразно воздействовать на оба
выключателя Q1 иQ2, с тем, чтобы при внешних КЗ один
выключатель резервировался вторым.

В
сети с глухозаземленной нейтралью защита выполняется по 3-х фазной схеме, а в
сети с изолированной нейтралью – по 2-х фазной с 1,2 или 3-мя реле, в
зависимости от нужной чувствительности. Причем схема с одним реле, включенным
на разность токов 2-х фаз на трансформаторах с соединением обмоток
звезда/треугольник – не применяется.

Перенапряжения в обмотках трансформаторов

Рис. 9.5.2.

Выбор
уставок

Ток
срабатывания защиты должен быть больше тока перегрузки, не требующей быстрого
отключения трансформатора.

(9.16.)

где:Iраб.макс – рабочий максимальный ток
в режиме длительно возможной перегрузки.

Популярные статьи  Как зависит сопротивление от температуры

Коэффициент
чувствительности:

(9.17.)

где:Iкз.мин – минимальный ток сквозного
КЗ при повреждении в конце зоны действия МТЗ, установленной на трансформаторе.

Выдержка
времени:

tTP = tW
+
Dt(9.18.)

где:tW
– наибольшая выдержка времени защиты присоединения (линий, отходящих от шин
низкого напряжения трансформатора);

Dt – ступень селективности.

9.5.2.2.
Защита трансформаторов с расщепленной обмоткой нижнего напряжения, или
работающих на две секции шин

Принципиальная
схема защиты представлена на рис. 9.5.3.

Перенапряжения в обмотках трансформаторов

Рис. 9.5.3.

9.5.2.3.
Защита трехобмоточных трансформаторов

9.5.2.3.1.
Защита трехобмоточных трансформаторов при отсутствии питания со стороны обмотки
среднего напряжения

Принципиальная
схема защиты представлена на рис. 9.5.4.

При
внешних КЗ защита должна обеспечивать отключение только той обмотки
трансформатора, которая непосредственно питает место повреждения. Комплект со
стороны низкого напряжения действует на отключение выключателя этой обмотки.
Другой комплект со стороны высокого напряжения действует с двумя выдержками
времени, с меньшей на отключение обмотки среднего напряжения и с большей на
отключение всех выключателей трансформатора.

Перенапряжения в обмотках трансформаторов

Рис. 9.5.4.

9.5.2.3.2.
Защита трехобмоточных трансформаторов, имеющих 2-х и 3-х стороннее питание

МТЗ на трехобмоточных
трансформаторах, имеющих 2-х или 3-х стороннее питание для обеспечения
селективности должна быть направленной (см. рис. 9.5.5.).

При
КЗ в точке К2 выдержка времени защиты 2 должна быть
меньше защиты 1.
При КЗ в точке К1, наоборот, защита 1 должна
срабатывать раньше, т.е. простая МТЗ не может обеспечить селективности. Защиту 2 необходимо
выполнить направленной, с выдержкой времени t’2<t1, так, чтобы
она действовала при КЗ на шинах II. При КЗ на шинах I и III,
защита II
должна работать, несмотря на запрет реле направления мощности (как МТЗ, но с
выдержкой t’’2>t1и t3.

Принципиальная
схема защиты комплекта 2
представлена на рис 9.5.6.

Рис.
9.5.5.

а)б)

Рис. 9.5.6.

9.5.3.
Токовая защита с пуском по напряжению

Принципиальная схема защиты представлена на рис. 9.5.7.

Рис. 9.5.7.

Реле KV2,включенное на
фильтр обратной последовательности, срабатывает при 2-х фазных КЗ, размыкая
контакт KV2.1.
Реле KV1 замыкает
свой контакт KV1.1
и промежуточное реле KL
срабатывает. При трехфазном КЗ реле KV1 замыкает свой контакт KV1.1.

Ненормальное вторичное напряжение трансформатора

Первичные напряжения трансформатора одинаковы, а вторичные напряжения одинаковы при холостом ходе, но сильно разнятся при нагрузке.

Причины:

  • плохой контакт в соединении одного зажима или внутри обмотки одной фазы;
  • обрыв первичной обмотки трансформатора стержневого типа, соединенного по схеме треугольник – звезда или треугольник – треугольник.

Первичные напряжения трансформатора одинаковы, а вторичные напряжения неодинаковы при холостом ходе и при нагрузке.

Причины:

  • перепутаны начала и конец обмотки одной фазы вторичной обмотки при соединении звездой;
  • обрыв в первичной обмотке трансформатора, соединенного по схеме звезда – звезда. В этом случае три линейных вторичных напряжения не равны нулю;
  • обрыв во вторичной обмотке трансформатора при соединении его по схеме звезда – звезда или треугольник – звезда. В этом случае только одно линейное напряжение не равно нулю, а два других линейных напряжения равны нулю.

При схеме соединения треугольник–треугольник обрыв его вторичной цепи можно установить измерением сопротивлений или по нагреву обмоток: обмотка фазы, имеющей обрыв, будет холодной из-за отсутствия в ней тока. В последнем случае возможна временная эксплуатация трансформатора при токовой нагрузке вторичной обмотки, составляющей 58 % номинальной. Для устранения неисправностей, вызывающих нарушения симметрии вторичного напряжения трансформатора, необходим ремонт обмоток.

18034

Закладки

Последние публикации

«Россети Сибирь» взяли на баланс 8,6 тысяч километров линий электропередачи

Вчера, в 13:36

17

Удмуртэнерго модернизировало систему уличного освещения в с. Завьялово

Вчера, в 12:38

46

Курскэнерго приняло участие в тренировке по ликвидации последствий ЧС

Вчера, в 10:21

32

Цвета водорода

29 сентября в 17:51

33

Глава Республики Марий Эл поблагодарил Игоря Маковского за помощь при тушении крупных лесных пожаров

29 сентября в 17:33

18

Команда «Россети Сибирь» вошла в десятку лучших на Всероссийских соревнованиях

29 сентября в 14:45

25

TDM ELECTRIC представляет: розетки и выключатели серии «Лама»

28 сентября в 18:14

34

Программно-технический комплекс КРУГ-2000 поставлен для автоматизации котельной в АгидельНовая публикация

28 сентября в 17:20

29

Мощные стабилизаторы напряжения «Сатурн» для Министерства Обороны РФ!

28 сентября в 11:57

27

«Россети Сибирь» полностью восстановили электроснабжение после непогоды в Кузбассе

28 сентября в 08:59

34

Самые интересные публикации

Новая газотурбинная ТЭЦ в Касимове выдаст в энергосистему Рязанской области более 18 МВт мощности

4 июня 2012 в 11:00

200436

Выключатель элегазовый типа ВГБ-35, ВГБЭ-35, ВГБЭП-35

12 июля 2011 в 08:56

44315

Выключатели нагрузки на напряжение 6, 10 кВ

28 ноября 2011 в 10:00

34128

Распределительные устройства 6(10) Кв с микропроцессорными терминалами БМРЗ-100

16 августа 2012 в 16:00

20019

Элегазовые баковые выключатели типа ВЭБ-110II

21 июля 2011 в 10:00

19825

Оформляем «Ведомость эксплуатационных документов»

24 мая 2017 в 10:00

15985

Правильная утилизация батареек

14 ноября 2012 в 10:00

13986

Проблемы в системе понятий. Отсутствие логики

25 декабря 2012 в 10:00

12054

Порядок переключений в электроустановках 0,4 — 10 кВ распределительных сетей

31 января 2012 в 10:00

11235

Расчет сетей по потерям напряжения

27 февраля 2013 в 10:00

10750

9.4. Газовая защита

9.4.1.
Принцип действия и устройство газового реле

Образование
газов в кожухе трансформатора и движение масла в сторону расширителя могут
служить признаком повреждения внутри трансформатора (см. рис. 9.4.1.).

Существует
три разновидности газовых реле, к устаревшим конструкциям относят поплавковые и лопастные; современные газовые реле – чашечного типа.

Конструкция
чашечного газового реле представлена на рис. 9.4.2.

Реле имеет два элемента – сигнальный и отключающий (чашки 1 и 2). Чашка может вращаться вокруг оси 3. 4-5
– подвижный контакт; 6-7 – неподвижный контакт; 8-9 – противодействующие
пружины; 12 – лопасть на нижней чашке, вращающаяся на оси.

Если
в кожухе реле и в чашках нет масла, то контакты разомкнуты. Та же, если кожух
реле заполнен маслом. При понижении уровня масла в реле, под весом масла в
чашке контакт замыкается. При бурном газообразовании, под действием потока
масла лопасть 12 поворачивается и замыкает контакты.

При
небольших повреждениях в трансформаторе образование газа происходит
медленно, он поднимается к расширителю, проходя через реле, газ заполняет
верхнюю часть её кожуха, вытесняя оттуда масло – замкнется контакт 4-6.

При
значительном повреждении в трансформаторе, газообразование протекает бурно,
под влиянием давления, масло приходит в движение, лопасть 12 замыкает контакты
5-7.

Популярные статьи  Что такое электродвижущая сила ЭДС

Реле
способно различать степень повреждения в трансформаторе. при малых – сигнал,
при больших – отключение.

Газовая
защита реагирует и на понижение уровня масла – вначале на сигнал, затем на
отключение.

Перенапряжения в обмотках трансформаторов

Схема
включения газового реле представлена на рис. 9.4.3. Для предупреждения
неправильного отключения трансформатора, отключающая цепь газовой защиты после
доливки масла или включения нового трансформатора переводится на сигнал (до 2-3
суток) до тех пор, пока не прекратится выделение воздуха, отмечаемые по работе
защиты на сигнал.

9.4.2.
Оценка газовой защиты

Достоинства:

1.Простота;

2.Высокая чувствительность;

3.Малое время действия при значительных повреждениях.

Газовая защита является наиболее чувствительной защитой
трансформаторов от повреждений его обмоток и особенно витковых замыканий, на
которые дифференциальная защита реагирует только при замыкании большого числа
витков, а МТЗ и отсечка не реагируют совсем.

Недостатки:

1.Не действует при повреждениях на выводах
трансформатора;

2.Должна выводиться из работы после доливки масла.

Применение

Обязательно устанавливается на трансформаторах мощностью
6300 кВА и выше, а также на трансформаторах 1000-4000 кВА не имеющих
дифференциальной защиты или отсечки и если МТЗ имеет выдержку времени более 1
секунды. При наличие быстродействующих защит, её применение допускается. На
внутрицеховых трансформаторах мощностью 630 кВА и выше обязательна к
применению, независимо от наличия других быстродействующих защит.

Классификация трансформаторов напряжения

ТНы классифицируются по следующим параметрам:

  • напряжение первичной обмотки (3, 6, 10 … 750кВ)
  • напряжение основной вторичной обмотки (100 В — для однофазных, включаемых между фазами, трехфазных; 100√3 — однофазных, включаемых между фазой и землей
    напряжение дополнительной вторичной обмотки (100В — однофазные в сети с заземленной нейтралью, 100√3 — однофазные в сети с изолированной нейтралью
  • число фаз (однофазные, трехфазные)
  • количество обмоток (двухобмоточные, трехобмоточные)
  • класс точности (0,1 0,2 0,5 1 3 3Р 6Р)
  • способ охлаждения (сухие, масляные, газонаполненные)
  • изоляция (воздушно-бумажная, литая, компаунд, газ, масло, фарфор)

На напряжение 6, 10кВ используют литые ТНы, залитые эпоксидной смолой. Эти аппараты устанавливают в распредустройствах. Они занимают меньшие габариты, по сравнению с масляными. Также к их плюсам стоит отнести меньшее количество ухода за ними.

электромагнитные и емкостные

Если открыть объемы и нормы испытаний электрооборудования на странице ТНов, то можно увидеть, что трансформаторы напряжения там разделяются на электромагнитные и емкостные. В чем же состоит различие этих типов оборудования.

Электромагнитными считаем все ТНы в которых преобразование происходит по принципу, описанному выше (магнитные потоки, ЭДС и так далее). Индукционный ток, в брошюрах западных производителей их называют индуктивными, в противоположность емкостным. По моему всё именно так.

А вот емкостные трансформаторы напряжения, или же всё таки емкостные делители напряжения… Тут история умалчивает. Принцип работы такого оборудования можно понять, если нарисовать схему.

Перенапряжения в обмотках трансформаторов

Вот, например схема ТН марки НДЕ-М. Они выпускаются на напряжение выше 110кВ. Состоит из емкостного делителя и электромагнитного устройства.
Емкостной делитель состоит из конденсаторов С1 и С2. Принцип емкостного делителя в следующем. Напряжение линии Л делится обратно пропорционально величинам емкостей С1 и С2. То есть мы подключаем к С2 наш ТН и напряжение на нем пропорционально входному, которое идет по Л, но гораздо меньше его. Раз рассматриваем НДЕ, то вот табличка величин напряжения для разных классов оборудования.

Перенапряжения в обмотках трансформаторов

Электромагнитное устройство состоит из понижающего трансформатора, реактора и демпфера.

Реактор предназначен для компенсации емкостного сопротивления и следовательно уменьшения погрешности.

Электромагнитный демпфер предназначен для устранения субгармонических колебаний, которые могут возникать при включениях и коротких замыканиях в обмотках ТНа.

Чем выше класс напряжения, тем емкостные трансформаторы напряжения выгоднее своих собратьев. За счет снижения размеров изоляции и материалов.

Перегрузка трансформатора.

Необходимо проверить нагрузку трансформатора. У трансформаторов с постоянной нагрузкой перегрузку можно установить по амперметрам, у трансформаторов с неравномерным графиком нагрузки – путем снятия суточного графика по току.

Следует также иметь в виду, что трансформаторы допускают нормальные перегрузки, зависящие от графика нагрузки, температуры окружающей среды и недогрузки в летнее время. Кроме того, допускаются аварийные перегрузки трансформаторов независимо от предшествующей нагрузки и температуры охлаждающей среды.

Допустимые превышения температуры отдельных частей трансформатора и масла над температурой охлаждающей среды, воздуха или воды не должны превышать нормативных значений. Если указанные мероприятия не дают должного эффекта, необходимо разгрузить трансформатор, включив на параллельную работу еще один трансформатор или отключив менее ответственных потребителей.

Высокая температура трансформаторного помещения. Необходимо измерить температуру воздуха в трансформаторном помещении на расстоянии 1,5–2 м от бака трансформатора на середине его высоты. Если эта температура более чем на 8–10 °С превышает температуру наружного воздуха, необходимо улучшить вентиляцию трансформаторного помещения.

Низкий уровень масла в трансформаторе. В данном случае обнаженная часть обмотки и активной стали сильно перегревается; убедившись в отсутствии течи масла из бака, необходимо долить масло до нормального уровня.

Внутренние повреждения трансформатора: замыкания между витками, фазами; образование короткозамкнутых контуров из-за повреждения изоляции болтов (шпилек), стягивающих активную сталь трансформатора; замыкания между листами активной стали трансформатора.

Все эти недостатки при незначительных короткозамкнутых контурах, несмотря на высокую местную температуру, обычно не всегда дают заметное повышение общей температуры масла, и развитие этих повреждений ведет к быстрому росту температуры масла.

Ненормальное гудение в трансформаторе

Ослабла прессовка шихтованного магнитопровода трансформатора. Необходимо подтянуть прессующие болты.

Нарушена прессовка стыков в стыковом магнитопроводе трансформатора. Под влиянием вибрации магнитопровода ослабла затяжка вертикальных болтов, стягивающих стержни с ярмами, это изменило зазоры в стыках, что и вызвало усиленное гудение. Необходимо перепрессовать магнитопровод, заменив прокладки в верхних и нижних стыках листов магнитопровода.

Вибрируют крайние листы магнитопровода трансформатора. Необходимо расклинить листы электрокартоном.

Ослабли болты, крепящие крышку трансформатора, и прочие детали. Необходимо проверить затяжку всех болтов.

Трансформатор перегружен или нагрузка фаз отличается значительной несимметричностью. Необходимо устранить пере-грузку трансформатора или уменьшить несимметрию нагрузки потребителей.

Возникают замыкания между фазами и витками. Необходимо отремонтировать обмотку.

Трансформатор работает при повышенном напряжении. Необходимо установить переключатель напряжения (при его нали-чии) в положение, соответствующее повышенному напряжению.

Оцените статью
Добавить комментарии

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: