Поиск по сайту
Начало >> Книги >> Архивы >> Испытание мощных трансформаторов и реакторов

Процесс и схемы переключения  трансформаторов, регулируемых под нагрузкой - Испытание мощных трансформаторов и реакторов

Оглавление
Испытание мощных трансформаторов и реакторов
Назначение и виды испытаний
Операционные испытания
Приемо-сдаточные испытания
Квалификационные испытания
Периодические и типовые испытания
Определение коэффициента трансформации и проверка группы соединения обмоток
Определение коэффициента трансформации методом двух вольтметров
Определение коэффициента трансформации методом моста переменного тока
Определение места витковых замыканий в обмотках при помощи искателя
Проверка группы соединения обмоток
Группы соединения обмоток трансформаторов
Методы проверки группы соединения обмоток
Измерение электрического сопротивления обмоток постоянному току
Измерение сопротивления обмоток методом падения напряжения
Измерение малых сопротивлений мостовым методом
Дефекты, обнаруживаемые при измерении сопротивления обмоток
Типы магнитопроводов, свойства холоднокатаной электротехнической стали
Испытание изоляционных конструкций магнитопровода приложенным напряжением
Проверка качества межлистовой изоляции магнитопроводов
Испытание магнитопроводов с временной обмоткой
Опыт холостого хода
Измерение потерь и тока холостого хода через промежуточный трансформатор
Измерение потерь холостого хода при малом напряжении
Опыт короткого замыкания
Опыт короткого замыкания в условиях, отличных от номинальных
Опыт короткого замыкания трехобмоточного трансформатора
Специальные электромагнитные испытания методом короткого замыкания
Дефекты, обнаруживаемые при опыте короткого замыкания
Определение параметров изоляции
Измерение сопротивления изоляции обмоток
Измерение емкости и tg d обмоток
Влияние различных факторов на результаты измерения  емкости и tg d
Испытание пробы трансформаторного масла
Определение пробивного напряжения пробы масла
Определение tg дельта пробы масла
Контроль режима сушки трансформаторов
Испытание электрической прочности изоляции напряжением промышленной частоты
Методы испытания изоляции напряжением промышленной частоты
Испытание главной изоляции приложенным напряжением промышленной частоты
Испытание  изоляции индуктированным напряжением
Измерение испытательного напряжения промышленной частоты
Схемы испытания однофазных трансформаторов с пониженным уровнем изоляции нейтрали обмотки ВН
Схемы испытания трехфазных трансформаторов с пониженным уровнем изоляции нейтрали обмотки ВН
Испытательное оборудование
Промежуточные и испытательные трансформаторы
Примеры испытания трансформаторов с неодинаковой изоляцией концов обмоток
Повреждения, обнаруживаемые при испытании изоляции
Измерение частичных разрядов
Схема измерения частичных разрядов
Помехи, экранирование при измерении частичных разрядов
Методика испытаний изоляции при измерении частичных разрядов, допустимые уровни
Нахождение места частичных разрядов, измерение в эксплуатации
Импульсные испытания
Импульсные обмеры трансформаторов
Испытательные напряжения и схемы испытаний трансформаторов грозовыми импульсами
Генераторы импульсных напряжений
Индикация повреждений при испытании трансформаторов грозовыми импульсами
Осциллографирование при импульсных испытаниях
Делители импульсного напряжения
Измерение импульсных напряжений
Методика среза грозового импульса
Испытания коммутационными импульсами
Особенности испытания шунтирующих реакторов
Оборудование и схемы испытания реакторов индуктированным напряжением
Испытание на нагрев
Подготовка к испытанию на нагрев
Определение времени окончания испытания на нагрев
Определение средней температуры обмотки
Определение средней температуры обмоток в процессе нагрева
Особенности испытания трансформаторов, регулируемых под нагрузкой
Процесс и схемы переключения  трансформаторов, регулируемых под нагрузкой
Выполнение кинематики РПН  трансформаторов, регулируемых под нагрузкой
Приводные механизмы и схемы управления переключающих устройств трансформаторов
Схемы автоматического управления переключающих устройств трансформаторов
Квалификационные и приемо-сдаточные испытания РПН
Объем и последовательность операционных и приемосдаточных испытаний РПН после монтажа
Проверка последовательности действия контактов устройства РПН
Определение и улучшение шумовых характеристик трансформаторов
Показатели и единицы измерения уровня шумов
Звуковые уровни шумов
Методы определения шумовых характеристик
Измерительные приборы и аппаратура измерения шума
Подготовка трансформатора к испытанию на шум
Уровни шума некоторых типов трансформаторов
Виброакустические испытания шунтирующих реакторов

а) Реакторное устройство РПН

На рис. 13-4 показаны схемы процесса переключения симметричного реакторного устройства РПН. Устройство (обычно применяемое для трансформаторов мощностью более 6300 кВ-А) имеет сдвоенный избиратель с подвижными контактами И1 и И2 на фазу, сдвоенный контактор с двумя парами контактов К1 и Κ2 на фазу и токоограничивающий реактор с магнитопроводом из трансформаторной стали.

Рис. 13-4. Схемы процесса переключения симметричного реакторного устройства РПН.

В дальнейшем для краткости подвижные контакты избирателя называем «контакты И1» и «контакты И2», а контактные пары контактора — «контактор Κ1» и «контактор К2».
В исходном положении, показанном на схеме рис. 13-4,а, оба контакта включены на одно и то же ответвление обмотки трансформатора, а оба контактора К1 и К2 замкнуты. Ток нагрузки распределяется поровну между обеими ветвями реактора. В положении, показанном на схеме рис. 13-4,б, размыкается контактор К2. Его контакты разрывают половину нагрузочного тока. Перерыва нагрузочного тока не происходит, так как ток нагрузки протекает через цепь: контакт Я! —контактор К1 — ветвь реактора. Схема на рис. 13-4,в показывает положение, когда контактор К2 разомкнут и обесточенный контакт И2 переходит на следующее ответвление. Схема рис. 13-4,г показывает положение, когда контактор К2 вновь замкнут. Теперь реактор включен между ответвлениями / и 2 на напряжение одной ступени Ucт. Такое положение называется «мост». Нагрузочный ток протекает в обеих ветвях реактора, делясь поровну, но теперь на него накладывается так называемый циркулирующий ток, вызванный тем, что между концами реактора приложено напряжение одной ступени.
Схема на рис. 13-4,б показывает положение, когда контактор Κ1, размыкаясь, разрывает своими контактами ток, равный геометрической сумме половины нагрузочного и циркулирующего токов. Полный нагрузочный ток протекает теперь по цепи: контакт И2— контактор К2 — ветвь реактора. Схема на рис. 13-4,е соответствует положению, когда контактор К1 разомкнут, а обесточенный переключатель перешел (не разрывая тока) на следующее ответвление 2. Схема на рис. 13-4,ж показывает конечное положение, когда контактор вновь замкнут и переключение с ответвления на ответвление 2 закончено. В этом положении, как и в схеме на рис. 13-4,а, нагрузочный ток делится пополам между ветвями реактора.
Из рассмотренных схем переключения с одного ответвления на другое видно назначение отдельных элементов переключающего устройства. Контакты И1 и И2 предназначены для переключения ответвлений регулировочной части обмотки в обесточенном состоянии. Контакты избирателя не разрывают электрического тока и поэтому могут быть установлены внутри бака трансформатора. Контакты К1 и Κ2 в промежуточных положениях, показанных на схемах рис. 13-4,в и д, должны разрывать ток, а следовательно, и электрическую дугу. Поэтому контакторы размещаются в отдельном баке, масло в котором не сообщается с маслом в основном баке трансформатора. Реактор предназначен для ограничения циркулирующего тока в положении «мост».

б) Резисторные устройства РПН

Процесс переключения для симметричной схемы с токоограничивающими резисторами. Резистор в отличие от реактора не может быть включен в цепь нагрузочного тока для длительной работы в рабочем или промежуточном положении переключающего устройства. Выполнение резистора для такой работы невозможно из-за больших потерь, которые были бы в 2—5 раз больше нагрузочных потерь самого трансформатора. Резистор используется только для весьма кратковременного включения в цепь нагрузочного тока в промежуточных положениях, а в рабочем положении он шунтируется или размыкается. Это позволяет рассчитывать резистор на нагрузку в течение долей секунды, последнее обеспечивается применением быстродействующего механизма с пружинным приводом.
Привод работает по следующему принципу. Приводной электродвигатель заводит пружину, которая может разрядиться, т. е. пр(2извести переключение только после полного завода. Поэтому случайный перерыв в питании электродвигателя или повреждения привода во время завода пружины не приводят к остановке переключающего устройства в промежуточном положении, т. е. опасности сгорания резистора. Конечно, поломка пружины или защелки ее замка в момент переключения не исключает возможности аварии, но такое совпадение маловероятно. Во избежание аварии в указанном случае современные конструкции быстродействующих переключающих устройств-снабжаются предохранительными и защитными устройствами.
На рис. 13-5 показаны схемы процесса переключения симметричного резисторного устройства РПН. Эта схема известна под названием классической схемы Янсена или схемы «флаг» (по внешнему виду векторной диаграммы на рис. 13-6).


Рис. 13-5. Схемы процесса переключения симметричного резисторного устройства РПН.


Рис. 13-6. Векторная диаграмма токов и напряжений в момент перехода из положения «мост» по схеме на рис. 13-5.

Регулирование на вторичной обмотке в сторону понижения напряжения. Устройство имеет два избирателя И1 и И2, двуплечий контактор с главными контактами К3 и Κ1 и дугогасительными контактами Κ1 и К3, включающими резисторы. В исходном нормальном положении оба избирателя включены на два соседних ответвления регулируемой обмотки, контакты одного плеча контактора (например, К1 и К3) замкнуты, а контакты другого (К3 и Κ1) разомкнуты. Устройство работает в следующей последовательности (рис. 13-5): а — нормальное положение на ответвлении 3, нагрузочный ток протекает через контакты Кз, шунтирующие резистор  и контакты Κ1; б —контакты К3 разомкнуты, нагрузочный ток протекает через резистор r1 и контакты К1; в — контакты К3 и Κ1 разомкнуты и образован «мост» между ответвлениями 3 и 4; теперь нагрузочный ток протекает через резисторы и контакты Κ1 и К3, делясь поровну, так как сопротивления резисторов равны. Кроме того, в замкнутом контуре протекает циркулирующий ток$ контакты Κ1 разомкнулись и разорвали ток, равный геометрической сумме половины нагрузочного тока и циркулирующего тока весь нагрузочный ток протекает теперь через резистор и контакты К2, д — избиратель И1 перешел на ответвление 5, а контакты Κ1 замкнулись вновь и зашунтировали резистор; нагрузочный ток протекает теперь через контакты Κι; переключающее устройство находится в рабочем положении на ответвлении 4.
В рассмотренном процессе переключения с ответвления 3 на ответвление 4 дугу будут рвать контакты К3 и Κ1, а при обратном переключении (с ответвления 4 на ответвление 3) — контакты Κ1 и К3.
Основными этапами процесса переключения, определяющими нагрузку на контакты, являются положения на схемах рис. 13-5,б—г. Определим эти нагрузки. На рис. 13-6 показана векторная диаграмма токов и напряжений на контактах в момент перехода из положения «мост» при регулировании в сторону понижения и повышения вторичного напряжения; из диаграммы следует:

(13-1)
(13-2)

в) Устройства РПН с резисторами и вакуумными дугогасительными камерами

Устройство типа РНТА-35/1000В на номинальный ток переключения 1000 А применяется в трехфазных преобразовательных трансформаторах мощностью 16; 25 и 40 мВ-A на напряжения 6; 10 и 35 кВ [Л. 13-10]. Это устройство разработки ВЭИ и завода «Уралэлектротяжмаш» отличается тем. что в качестве контакторов, разрывающих электрическую дугу, применены вакуумные дугогасительные камеры (ВДК). В контакторе с ВДК трансформаторное масло не используется в качестве дугогасительной среды и контактор может находиться в общем баке с трансформатором.


Рис. 13-12. Схема работы переключающего устройства типа РНОА-220/2000. К1 и К8 — шунтирующие контакты; К2, Κ7, и Κ'2. К7' — главные контакты; К3, К6 — вспомогательные контакты; К4, К6  — дугогасительные контакты; r1-2, r'1-2— токоограничивающие резисторы; ДТ — делитель тока; Р — разрядник вентильный; И1, И2—подвижные контакты избирателя; 1—п — неподвижные контакты.

Рис. 13-13. Схема работы переключающего устройства типа РС-3/110/400. 1—9 — неподвижные контакты избирателя; 10 и 11 — то же предызбирателя; 12 — подвижный контакт предызбирателя; 31 и 32 — главные контакты контактора; 31' и 32'—  дугогасительные контакты; r1 и r2 — токоограничивающие резисторы; И1 и И2 — подвижные контакты избирателя.

Следовательно, отпадает необходимость смены масла и чистки контактора, это является одним из преимуществ устройства.

Рис. 13-14. Принципиальная электрическая схема переключающего устройства типа PHTA-35/J000B.
На рис. 13-14 показана схема соединений одной фазы устройства РНТА-35/ 1000В для случая расположения регулировочной части на линейном конце обмотки с грубой ступенью регулирования. Как при грубой ступени, так и при реверсировании подвижные контакты избирателя И1 и И2 обходят круг неподвижных контактов 2 раза (кроме контакта 10); поэтому на схеме им присвоены двойные номера соответственно нумерации положения регулирования по указателю приводного механизма.
Быстродействующий контактор выполнен по симметричной схеме с одним токоограничивающим резистором г и вспомогательными контактами 6 и 7. Главные контакты 1 и 5 дугу не рвут. В качестве дугогасительных контактов 2—4 применены вакуумные дугогасительные камеры типа КДВ-21 [Л. 13-11].
Перед началом действия дугогасительных контактов 2—4 механизм контактора устанавливает контакты в такие положения, чтобы циркулирующий ток Iп и нагрузочный ток I трансформатора были направлены встречно в цепи размыкающегося дугогасительного контакта. Это выполняется, если не изменяется направление энергии, например когда трансформатор работает только в понижающем режиме.
В табл. 13-2 показаны нагрузки на контактах контактора при регулировании в сторону понижения и повышения напряжения. Последовательность работы контактов контактора при переключении с первого на второе положение дана в табл. 13-3.
Устройство типа РНТА-110/1250 В с вакуумными дугогасительными камерами (ВДК) разработано на МЭЗ совместно с ВЭИ. Оно предназначено для работы на линейном конце обмотки класса 110 кВ трехфазных трансформаторов и автотрансформаторов [Л. 13-12]. Устройство погружного типа состоит из встроенного избирателя и предызбирателя на 23 ступени регулирования, редукторной коробки и трех фаз контактора, установленных в специальных кассетах с токоограничивающими резисторами.


Рис. 13-15. Схема работы контактов одной фазы устройства типа РНТА-110/1250В с вакуумными дугогасительными камерами. a — нормальное положение на ответвлении 3; б—г— промежуточные положения; г —положение «мост» между ответвлениями 3 и 4, ж — нормальное положение на ответвлении 4, 1 и 6 — вспомогательные контакты; 2—5 — вакуумные дугогасительные камеры; r1 и r2 — токоограничивающие резисторы; С — емкостная защита; 1-6' — неподвижные контакты избирателя; И1 и И2 — подвижные  контакты избирателя.

///// Контакты замкнуты                                                                                                                                                       
I Контакты разомкнуты

Рис. 13-16. Диаграмма последовательности действия контактов контактора одной фазы устройства типа РНТА-110/1250В.

Нагрузки на контактах контактора устройства РНТА-35/1000В (рис. 13-14)

Таблица 13-3
Последовательность работы контактов контактора устройства PH ГА-35/1000В (рис. 13-14)


Примечание. «+» — контакт замкнут: «—» — разомкнут.
Для гашения дуги применены ВДК типа КДВ-20 (по четыре камеры в контакторе каждой фазы), благодаря чему исключается порча масла в процессе работы контактора. Устройство работает по схеме Янсена (схема «флаг») без пружинного аккумулирующего механизма с инерционным приводом.
На рис. 13-15 показана схема работы контактов одной фазы устройства при переключении с ответвления 3 на ответвление 4 регулировочной обмотки, а на рис. 13-16 дана диаграмма последовательности действия контактов контактора в зависимости от угла поворота вала кулачкового механизма.



 
« Испытание и проверка силовых кабелей   Испытания и ремонт средств защиты в электроустановках »
Карта сайта + все метки | Контакты
© Электроэнергетика При перепечатке и цитировании активная гиперссылка на сайт обязательна.