Справочник по наладке вторичных цепей - Вторичные цепи трансформаторов напряжения

1.6. Вторичные цепи трансформаторов напряжения и их проверка
При выполнении вторичных цепей трансформаторов напряжения (TV) должны выполняться следующие основные требования (рис. 1.27).
Трансформаторы напряжения всех напряжений должны иметь одинаковые группы соединения вторичных обмоток, соединенных в звезду и разомкнутый треугольник. У обмоток, соединенных в звезду, заземляется начало фазы В. В схеме разомкнутого треугольника заземляется конец фазы В, а вершина разомкнутого треугольника берется от начала фазы А.
Трансформаторы напряжения должны быть защищены от всех видов КЗ во вторичных цепях автоматическими выключателями SF1 и SF2. Во всех случаях должны устанавливаться автоматические выключатели типа АП-50 с кратностью срабатывания электромагнитных расцепителей 3, 5. Для повышения чувствительности к удаленным КЗ необходимо оставлять в работе тепловые расцепители. Автоматические выключатели в цепи основных обмоток TV 35—500 кВ выбираются по току срабатывания с учетом следующих соображений:
при включении TV на шины, при полуторной схеме, при подключении к трансформатору блока генератор—трансформатор в схеме многоугольника расчетный ток определяется по формуле
*
где Sboktv — номинальная мощность TV в классе точности 1; Uhomtv — номинальное напряжение основной вторичной обмотки;
при включении TV типа НКФ на линию ток срабатывания электромагнитного расцепителя необходимо отстраивать от бросков емкостного тока при снятии напряжения с линии. Емкостный ток может 4—131

Рис. 1.27. Схема включения трансформаторов напряжения ЗхНКФ на шинах 110 кВ и выше, организация вторичных цепей TV:
а - принципиальная схема вторичных цепей напряжения  О —ключом SA1 подано напряжение от резервных TV; б —векторная диаграмма напряжений
Продолжение табл. 1.16

Закорочен ТА фазы С

Обрыв токового провода фазы А

достигать 50—60 А. Расчетный ток в этом случае определяется по формуле
где /2с — максимальный емкостный ток во вторичных цепях; К„ — коэффициент надежности, принимаемый 1,3;
при включении TV типа НДЕ номинальный ток расцепителя выбирается по току минимальной нагрузки в классе точности 1. Выбор автоматических выключателей сведен в табл. 1.18?
Таблица 1.18. Защитные автоматические выключатели в цепях основных обмоток TV 35—500 кВ

автоматические выключатели в цепи разомкнутого треугольника TV 110—500 кВ (выводы F и U) устанавливаются на номинальный ток 2,5 А.
Заземление обмоток TV, соединенных в звезду и разомкнутый треугольник, необходимо выполнять на зажимах TV либо на ближайшей сборке зажимов отдельными заземлителями. Между обмотками TV и местом заземления не допускается устанавливать какую-либо коммутирующую аппаратуру. Рубильники S1 и S2, обеспечивающие видимый разрыв при работе во вторичных цепях TV, устанавливают после заземления.

Разводку цепей напряжения необходимо выполнять так, чтобы сумма токов в кабеле равнялась нулю. Для этого в одном кабеле прокладывают три фазных и нулевой провода от основных обмоток, соединенных в звезду, а в другом кабеле — все четыре провода от вершин разомкнутого треугольника.
Для прокладки необходимо использовать четырехжильные кабели с экранирующей металлической оболочкой, заземляемой с обеих сторон. При таком выполнении заземления цепей TV не допускается гальваническое объединение заземленных цепей в других точках как для основных и дополнительных обмоток одного TV, так и для заземленных цепей других TV.
Сечение жил кабелей должно отвечать следующим требованиям:
а)   потеря напряжения в проводах не должна превышать директивных норм;
б)   должно обеспечиваться надежное действие защитных автоматических выключателей при КЗ в любой точке вторичных цепей TV;
в)   блокировки, устанавливаемые в устройствах релейной защиты, не должны ложно работать из-за увеличения падения напряжения во вторичных цепях TV при КЗ.
Расчеты показывают, что при выполнении требований пп. а), б) выполняется и требование п. в).
Расчет сопротивления фазного провода /?Пр в цепи основных обмоток проводится по формуле, Ом,
»
где SНагр — нагрузка наиболее загруженной фазы TV, В-А; Uном — номинальное линейное напряжение вторичной цепи TV; ДV— допустимая потеря напряжения, для измерительных приборов ДU=1,5 В.
Если в цепях TV включено несколько устройств с различными нормами по допустимым потерям напряжения, то расчет по формуле ведется исходя из минимальных потерь напряжения. Максимально допустимые сопротивления проводов в одной фазе приведены в табл. 1.19,
Таблица 1.19. Допустимые сопротивления соединительных проводов в цепях

с учетом перспективы развития энергообъекта расчет сечения кабеля иногда проводят не по результатам, полученным по приведенной формуле, а по максимально допустимым сопротивлениям в фазе.
Сечение жил кабеля q, мм2, определяется по формуле

где I — длина кабеля, м;  y — удельное сопротивление металла жил кабеля, м/(мм2-Ом) (равно 57 для меди и 34,5 для алюминия); гпр— сопротивление жилы кабеля, подсчитанное по формуле или взятое из таблицы, Ом.
При определении длин кабеля от трансформатора напряжения до щита необходимо учитывать, что в нее входит и двойная длина кабелей от ГУ до ближайшей сборки с коммутирующей аппаратурой. По результатам расчета принимается ближайшее большее стандартное сечение жил для данного типа кабеля, тогда потеря напряжения ДU будет меньше допустимой:
Все перечисленные требования необходимо проверить при наладке вторичных цепей TV тщательным осмотром и специальными измерениями. При осмотре проверяют тип и сечение жил кабелей, место установки и выполнение монтажа шкафа с коммутирующей аппаратурой, надежность выполнения заземления вторичных обмоток и металлических экранов кабелей. При измерениях позванивают жилы кабелей, прогрузкой переменным током проверяют действие электромагнитных и тепловых элементов защитных автоматических выключателей, убеждаются измерением сопротивления изоляции цепей, что заземление установлено раздельно для обмоток, соединенных в звезду и разомкнутый треугольник, и выполнено в одной точке.
Как правило, вторичные цепи TV сложные, разветвленные, подходят к большому количеству панелей и пультов в различных помещениях, поэтому проверка их рабочим напряжением, особенно при пусковых испытаниях блока генератор—трансформатор, занимает много времени.
Это время можно значительно сократить, если полностью собранные цепи проверить, подав на первичные обмотки TV трехфазное напряжение 380 В от постороннего источника (рис. 1.28). Таким методом можно проверить TV до 220 кВ включительно, при проверках TV на генераторном напряжении измеряемые величины составляют единицы вольт, у TV 110—220 кВ — доли вольт, что вполне достаточно при использовании ВАФ-85. На ВАФ-85 для снятия диаграмм подают питание через блок-приставку К515 устройства У5053. Напряжение питания (380 В) блока-приставки то же, что и напряжение питания на TV Д я анализа полученную диаграмму напряжений во вторичных цепях TV сравнивают со снятой ВАФ-85 диаграммой фазных напряжении сети 380 В.
После подачи на TV рабочего напряжения в шкафу TV с помощью токоизмерительных клещей ВАФ-85 измеряют токи во всех проводах звезды и разомкнутого треугольника, чем контролируют отсутствие замыканий в цепях напряжения. Затем все цепи проверяют под нагрузкой, данную проверку производят на панели, куда приходят кабели от шкафа TV.
Вольтметром измеряют все фазные и линейные напряжения, при измерении напряжений относительно контура заземления определяют заземленную фазу. Фазоуказателем или ВАФ-85 определяют чередование фаз.
При прямом чередовании фаз а, Ь, с вращение на приборах должно быть по часовой стрелке. Проверяют выполнение цепей разомкнутого треугольника, напряжение каждой дополнительной обмотки должно быть 100 В или 100/3 в зависимости от исполнения (100/3 В для сетей с изолированной нейтралью).

Рис. 1.28. Проверка выполнения цепей ТУ на пониженном напряжении
0,4 кВ
Положение вершин разомкнутого треугольника и заземленной фазы определяется засечками (см. рис. 1.27,6) с последующим графическим построением векторной диаграммы по измеренным напряжениям.
Выполнение цепей разомкнутого треугольника может быть проведено и снятием векторной диаграммы по напряжению с соблюдением условий, при которых начало измеряемого вектора напряжения, соответствующее полярному выводу обмотки ГУ, подключается на вывод ВАФ-85, отмеченный *. Необходимо проконтролировать напряжение небаланса в цепи 3U0, обычно С/Нв не превышает 2,5 В. В цепях 330— 500 кВ наблюдается повышенный небаланс из-за наличия в сети составляющей частотой 150 Гц, что достаточно просто можно обнаружить и количественно оценить с помощью электронно-лучевого осциллографа.
Наибольшую сложность при проверке цепей напряжения представляет определение жил, отходящих от заземленной и незаземленной
вершин разомкнутого треугольника TV. Во многих случаях напряжения между «землей» (контур заземления помещения или панели) и заземленным ВН(К) и незаземленным Н выводами разомкнутого треугольника, замеренные на щите управления, имеют близкие малые значения. Это обусловлено наведенным напряжением между 3 и заземленным выводом TV, поэтому измерением указанных напряжений не всегда удается четко определить на щите или панели начало и конец разомкнутого треугольника, что может повлиять на правильность действия релейных защит. В Мосэнерго широко применяется рекомендуемый ниже простой и четкий способ проверки цепей 3U0 при новом включении.

Рис. 1.29. Схема проверки выводов Н и В И (К) цепей разомкнутого треугольника
Для этого на ряде зажимов панели, куда приходят кабели от TV, отсоединяют жилу кабеля с маркой Н в сторону TV и вместо него к освободившему зажиму временной перемычкой подсоединяют провод U (рис.
1.29). Все термически нестойкие реле, подключенные к цепям разомкнутого треугольника, должны быть при данной проверке отключены для исключения возможности их повреждения.
Между зажимами Н и Вн (К) подключают резистор /?=50-т-100 Ом мощностью не менее 100 Вт, чем в цепи проводов Вн (К) и U разомкнутого треугольника создается ток 1—2А.
С помощью токоизмерительных клещей прибором ВАФ-85 измеряют токи в цепях ВН(К) и U на ряде зажимов панели и в цепях Вн (К) и U в шкафу TV, где можно визуально определить заземленную жилу. При правильно выполненных обозначениях на жилах кабелей на панели защиты и в шкафу TV в цепях ВН(К) и U должен протекать ток 1—2 А, а в цепи Н ток должен отсутствовать.
Если имеются два TV (две группы TV), то их цепи фазируют между собой, и в последующем цепи напряжения каждой панели защиты и автоматики фазируют с этими проверенными цепями.