Поиск по сайту
Начало >> Книги >> Архивы >> ­­­Электрическая часть электростанций

Измерительные трансформаторы напряжения - ­­­Электрическая часть электростанций

Оглавление
­­­Электрическая часть электростанций
Сведения об электрических станциях
Компоновка тепловых и атомных электрических станций
Особенности компоновки гидроэлектростанций
Типы генераторов и их параметры
Системы охлаждения генераторов
Системы возбуждения
Гашение поля генератора
Параллельная работа генераторов
Нормальные режимы генераторов
Пусковые режимы генераторов
Допустимые перегрузки статора и ротора
Типы трансформаторов и их параметры
Охлаждение трансформаторов
Нагрузочная способность трансформаторов
Параллельная работа трансформаторов
Виды главных схем электрических соединений
Особенности главных схем теплоэлектроцентралей
Главные схемы гидроэлектрических и гидроаккумулирующих станций
Главные схемы атомных электрических станций
Главные схемы подстанций
Выбор главной схемы - требования
Выбор главной схемы - рекомендации
Выбор трансформаторов
Режимы нейтрали
Технико-экономическое сравнение вариантов схем
Главные схемы тепловых электростанций некоторых зарубежных стран
Собственные нужды электрических станций
Механизмы собственных нужд тепловых электрических станций
Механизмы собственных нужд гидроэлектростанций
Электродвигатели механизмов собственных нужд
Самозапуск электродвигателей собственных нужд
Схемы питания собственных нужд тепловых электростанций
Схемы питания собственных нужд гидроэлектростанций
Электрооборудование и механизмы собственных нужд АЭС
Особенности схем питания собственных нужд АЭС
Использование выбега турбогенераторов в режиме аварийного расхолаживания реактора АЭС
Выключатели высокого напряжения
Гашение дуги в выключателе постоянного тока
Гашение дуги в выключателе переменного тока
Восстановление электрической прочности
Восстанавливающееся напряжение
Собственная частота сетей высокого напряжения
Способы повышение отключающей способности выключателей
Особенности процессов отключения малых индуктивных и емкостных токов
Масляные выключатели с открытой дугой
Масляные выключатели с дугогасительными камерами
Малообъемные масляные выключатели
Воздушные выключатели
Компрессорные установки
Элегазовые выключатели
Автогазовые выключатели
Электромагнитные выключатели
Вакуумные выключатели
Выключатели нагрузки
Разъединители
Короткозамыкатели и отделители
Приводы выключателей и разъединителей
Общие сведения о ТН и ТТ
Измерительные трансформаторы напряжения
Конструкции измерительных трансформаторов напряжения
Измерительные трансформаторы тока
Измерительные трансформаторы постоянного тока
Оптико-электронные устройства
Выбор выключателей
Выбор разъединителей
Выбор реакторов
Выбор трансформаторов тока
Выбор трансформаторов напряжения
Выбор предохранителей
Выбор токоведущих частей распределительных устройств
Схемы вторичных соединений
Схемы с питанием цепей вторичных соединений
Детали схем вторичных соединений
Основная аппаратура цепей управления и сигнализации
Требования, предъявляемые к схемам дистанционного управления
Сигнализация
Дистанционное управление выключателями о помощью малогабаритных ключей
Дистанционное управление воздушными выключателями
Дистанционное управление выключателями при оперативном переменном токе
Дистанционное управление в установках низкого напряжения
Управление разъединителями
Монтажные схемы, маркировка, детали
Испытательные блоки
Провода и контрольные кабели вторичных цепей
Маркировка монтажных схем вторичных цепей
Контроль изоляции вторичных цепей
Оперативный ток на электрических станциях
Выбор аккумуляторных батарей для оперативного тока на электостанциях
Выбор зарядных агрегатов для оперативного тока на электостанциях
Распределение постоянного оперативного тока на электростанциях
Источники переменного оперативного тока на электростанциях
Конструкции распределительных устройств
Принципы выполнения распределительных устройств
Правила устройства и основные размеры конструкций РУ
Применение ОПН в конструкциях РУ
Выбор компоновки и конструкции РУ
Характерные конструкции распределительных устройств
Направления развития зарубежных конструкций РУ
Главный шит управления
Организация управления на мощных станциях блочного типа
АСУ в энергетике
Кабельные коммуникации и сооружения
Аккумуляторный блок
Вспомогательные устройства
Основные понятия о заземляющих устройствах
Опасность замыканий на землю. Роль защитного заземления
Удельное сопротивление грунта и воды
Конструкции защитных заземлений
Схема расчета заземления
Литература

Трансформатор напряжения

В электроэнергетических установках трансформаторы напряжения применяются для включения в их вторичную цепь параллельных обмоток приборов контрольно-измерительных систем, устройств синхронизации, релейной защиты, автоматики, для контроля изоляции и других целей..
Подключаемые приборы различаются назначением, потребляемой мощностью, коэффициентом мощности, местом установки, требованиями к надежности и точности измерений.
Поэтому для разных участков главной схемы электрических соединений — генераторов, трансформаторов, сборных шин и т. п. — в зависимости от условий и назначения выбираются включаемые по разным схемам один или несколько однофазных или трехфазных трансформаторов напряжения. На небольших подстанциях трансформаторы напряжения иногда служат для питания осветительной сети.
В принципе трансформатор напряжения — это небольшой силовой трансформатор, работающий в режиме, близком к режиму холостого хода. Для идеального трансформатора напряжения (без потерь и погрешностей) коэффициент трансформации приблизительно равен отношению чисел витков


поэтому

Номинальное вторичное напряжение обычно равно 100 В или 100/v3 В. Шкалы подключаемых приборов градуируются по первичному напряжению.
У реальных ИТН возникают погрешности измерения из-за потерь в магнитопроводе на перемагничивание и вихревые токи
Рис. 6-2. Векторная диаграмма измерительного трансформатора напряжения (ИТН).

При построении диаграммы приняты следующие условности: векторы 1Ц и 1'2 изображены повернутыми на 180°, величины со штрихом, а именно: приведены к первичной обмотке и из-за нагрева обмоток; эти погрешности снижают точность измерений.
Погрешность напряжения (в процентах) определяется выражением
(6-3)
Угловая погрешность определяется углом б между векторами первичного и повернутого на 180° вторичного напряжения.
Для анализа режимов работы и исследования погрешностей строятся векторные диаграммы трансформатора напряжения (рис. 6-2).
Для снижения погрешностей применяются сердечники с возможно меньшим магнитным сопротивлением, уменьшается индукция в магнитопроводах, магнитное рассеяние, плотность тока в обмотках.
Группировка трансформаторов напряжения по классу точности согласно ГОСТ 1983—77 приведена в табл. 6-1.
ИТН класса 0,2 применяются для точных измерений, проверок и исследований при наладочных работах, приемных испытаниях оборудования, для подключения вычислительных машин, приборов автоматического регулирования частоты, градуировки эксплуатационных приборов и т. п., ими оснащаются электротехнические лаборатории электрических станций.
ИТН классов 0,5 и 1 устанавливаются в распределительных устройствах. Они служат для подключения щитовых приборов, расчетных и контрольных счетчиков и прочих измерительных
Таблица 6-1

устройств, у которых погрешность в напряжении не должна превышать 0,5 или 1 %. Для подключения расчетных счетчиков обязательно применение трансформаторов напряжения класса 0,5.
ИТН класса 3 и грубее используются в релейных защитах, устройствах автоматики, для питания сигнальных ламп и т. п., где допустима погрешность измерения больше 3 %.
Класс точности существенно зависит от вторичной нагрузки трансформаторов напряжения, при увеличении которой он снижается. Нагрузка (мощность) однофазного трансформатора напряжения (в вольт-амперах) определяется выражением

S = U2/z
С увеличением числа включенных приборов сопротивление вторичной цепи уменьшается, а нагрузка трансформатора напряжения увеличивается.
Номинальной мощностью трансформатора напряжения называют наибольшую мощность подключаемых ко вторичной обмотке приборов, при которой гарантируется нормированный высший класс точности. Превышение поминальной мощности вызовет увеличение погрешностей и переход трансформатора напряжения в более низкий класс точности.
Нагружать трансформатор напряжения в принципе можно вплоть до его максимальной мощности, т. е. предельной, допустимой по условиям нагрева конструкции. Максимальная мощность трансформатора напряжения примерно в 8—9 раз больше его номинальной мощности в высшем классе точности. Нагрузка трансформатора напряжения до максимальной мощности применяется, например, для подключения катушек реле и автоматов, сигнальных ламп, осветительных приборов и т. п., в которых точность измерений не имеет значения.
В электроэнергетических установках применяется большое разнообразие схем включения трансформатора напряжения (рис. 6-3). Самая простая схема — включение одного однофазного трансформатора напряжения (рис. 6-3, а) — применяется для получения одного междуфазного напряжения. Схема на рис. 6-3, б предусматривает включение открытым (неполным) треугольником двух однофазных трансформаторов напряжения и дает все три междуфазных напряжения. Эта схема дешевле трехтрансформаторной, состоящей из трех однофазных трансформаторов, собранных в нужную группу; она рекомендуется для подключения измерительных приборов и реле защит в сетях с изолированной нейтралью. Соответствующее включение обмоток трехфазных ваттметров, счетчиков и других приборов между двумя фазами позволяет равномерно распределять и просто подсчитывать нагрузку, а также легко судить о точности измерений.
Схемы подключения измерительных трансформаторов напряжения
Рис. 6-3. Схемы подключения измерительных трансформаторов напряжения: а — одного однофазного; 6 — двух однофазных по схеме открытого (неполного) треугольника; в — трех однофазных, схема звезды; г — одного трехфазного трехстержневого; д — трехфазного компенсированного (НТМК); е — трехфазного пятистержневого (НТМИ)

При этой схеме включение приборов между фазами Л и С не рекомендуется.
Схема включения трех однофазных (рис. 6-3, в) или одного трехфазного (рис. 6-3, г) трансформатора напряжения по схеме звезда—звезда с заземленной нейтралью со стороны как первичного, так и вторичного напряжения позволяет получать и измерять все междуфазные и фазные напряжения. Эта схема является универсальной. При выборе и применении трансформаторов напряжения на электрических установках надо иметь в виду следующее:
Устройства различного назначения, например измерительные приборы и реле, рекомендуется включать на разные ИТН.
Для схем автоматики выбираются специальные трансформаторы напряжения, которые могут отличаться схемами включения и параметрами от обычных трансформаторов напряжения.
При подключении измерительных приборов для требуемой точности измерений необходимо, чтобы подведенное первичное напряжение не отличалось более чем на 10 % от номинального напряжения обмоток.
Заземление нейтрали первичной обмотки трехфазного трехстержневого трансформатора при замыкании фазы на землю в системе с изолированной нейтралью привело бы к перегреву и выходу из строя трансформатора, поэтому нейтраль первичной обмотки у трехфазных трехстержневых трансформаторов не выводится на крышку и не заземляется.
Для снижения угловой погрешности применяются компенсированные трансформаторы напряжения типа НТМК (рис. 6-3, д), у которых последовательно к основным обмоткам высокого напряжения подключаются компенсационные обмотки, располагаемые на стержнях других фаз; при сложении векторов напряжений основной и компенсационной обмоток суммарный вектор напряжения первичной обмотки смещается на угол компенсации до совпадения с вектором напряжения вторичной обмотки.
На время включения нагрузки приборов синхронизации подключенная мощность может превышать номинальную мощность трансформатора напряжения.
Во всех схемах для исключения перенапряжений в цепях приборов нейтраль на стороне низкого напряжения должна быть заземлена наглухо; предохранители и автоматы на заземленных проводниках ставить нельзя.
При использовании в схемах электроустановок для цепей измерений и защиты трехфазных трехстержневых трансформаторов напряжения первичная обмотка фаз выбирается по фазному напряжению, но нейтральная точка не выводится и не заземляется. Если заземлять нейтраль, то при замыкании фазы на землю в стальных стержнях магнитопровода появились бы совпадающие по фазе магнитные потоки нулевой последовательности, которые замыкались бы через кожух, стяжные болты, воздух и другие пути с большим магнитным сопротивлением, что привело бы к снижению точности измерений, перегреву конструкции трансформатора и выходу его из строя.
Промышленностью выпускаются и трехфазные пятистержневые трансформаторы напряжения типа НТМИ (см. рис. 6-3, е), у которых магнитные потоки нулевой последовательности замыкаются по крайним стержням магнитопровода броневого типа. Такие трансформаторы напряжения пригодны как для подключения цепей измерительных приборов, так и для контроля изоляции. Дополнительно на стержнях каждой фазы предусматривается другая вторичная обмотка, которая соединяется в разомкнутый треугольник и включается на реле напряжения; кроме того, параллельно, через кнопку, подключают вольтметр.



 
« Энергоснабжение сельскохозяйственных потребителей
Карта сайта + все метки | Контакты
© Электроэнергетика При перепечатке и цитировании активная гиперссылка на сайт обязательна.