Трансформаторы напряжения предназначены для питания катушек напряжения электроизмерительных приборов, реле, цепей сигнализации, управления, автоматики. По устройству и принципу действия они напоминают обычные силовые трансформаторы, отличаясь от них небольшой мощностью (например, мощность наиболее распространенного трансформатора НОМ-10 составляет всего 720 В-А).
Трансформаторы напряжения различают: по числу фаз — однофазные и трехфазные; по числу обмоток — двухобмоточные и трехобмоточные; по классу точности — 1 и 3 (в сетях, подстанции и РУ промышленных предприятий) и 0,5 (для учета электроэнергии); по способу охлаждения — с масляным охлаждением и естественным воздушным (сухие); по роду установки — внутренней и наружной.
Буквы в условном обозначении трансформаторов напряжения означают следующее: Н — трансформатор напряжения, О — однофазный, М—масляный, С — сухой, К — залитый компаундом (в обозначении НОС К) или с компенсационной обмоткой (в обозначении НТМК), И — пятистержневой, Т — трехфазный (в обозначении НТМИ). Цифры после букв указывают номинальное напряжение обмотки ВН. Выводы первичной обмотки ВН трехфазных трансформаторов маркируют буквами А, В, С, а вторичной НН — а, б, с и цифрой 0. В однофазных трансформаторах выводы имеют соответственно обозначение А —X, а —х.
Трансформаторы напряжения понижают до 100 В высокое напряжение, необходимое для питания приборов и цепей вторичных устройств и релейной защиты от замыкания на землю.
В распределительных устройствах и подстанциях напряжением 6—10 кВ применяют преимущественно трансформаторы напряжения НОМ-6-10, НТМИ-6-10 или НТМК-6-10. Трансформаторы напряжения на 6—10 кВ других типов по своему устройству, принципу действия и схеме включения в сеть почти не отличаются от перечисленных. Масляный трансформатор напряжения НОМ-6 (и аналогичный ему по конструкции НОМ-10) показан на рис. 1. Он состоит из бака 4, заполненного маслом, магнитопровода, обмоток 9 и выводов на крышке бака в виде проходных изоляторов 1 и 5.
Рис. 1. Трансформатор напряжения НОМ:
а — общий вид, б — выемная часть; 1,5 — проходные изоляторы, 2 — болт заземления, 3 — сливная пробка, 4 — бак, 6 — сердечник, 7 — винтовая пробка, 8 — контакт высоковольтного вывода, 9 — обмотки
Магнитопровод однофазный, броневого типа. Обмотки слоевые, намотанные на цилиндр из электрокартона одна поверх другой. Обмотка ВН состоит из двух последовательно соединенных катушек, имеет два электростатических экрана для защиты от перенапряжения. На крышке смонтированы выводы первичного и вторичного напряжения, расположена пробка для доливки масла. На баке 4 закреплен болт 2 для заземления трансформатора.
В трансформаторах напряжения тропического исполнения дополнительно имеется воздухоосушающий фильтр для очистки от влаги и промышленных загрязнений воздуха, поступающего в них при температурных колебаниях масла.
Трехфазный трансформатор напряжения НТМИ-10 применяют в сетях напряжением 10 кВ для питания различных приборов и одновременного контроля изоляции. В отличие от других трансформаторов напряжения он имеет три основных стержня и два добавочных. На основных стержнях, находящихся в центре магнитопровода, расположены одна первичная и две вторичные обмотки — основная и дополнительная; на добавочных стержнях обмоток нет, они используются в качестве шунтов. Первичная и основная вторичная обмотки соединены в звезду и нулевая точка выведена наружу, при установке трансформатора она заземляется. К основной вторичной обмотке присоединяют цепи, питания измерительных приборов, а к дополнительной — цепи контроля изоляции сети, реле замыкания на землю и приборы сигнализации.
Дополнительная обмотка предназначена для контроля изоляции в первичной сети. При замыкании на землю одной из фаз сети магнитный поток неповрежденных фаз замыкается через крайние стержни, вследствие чего на зажимах дополнительной обмотки появится некоторое напряжение (порядка 100 В) и через обмотки трансформатора и присоединенного к нему реле напряжения пойдет ток, реле сработает и, замкнув контакты цепи сигнализации, даст сигнал о замыкании на землю.
Наряду с масляными изготовляют трансформаторы напряжения с литой изоляцией из эпоксидных смол. Они лишены недостатков масляных трансформаторов напряжения: не требуют постоянного надзора и периодической замены масла; не имеют ограничений при монтаже в помещениях с повышенной пожарной опасностью и для передвижных установок; характеризуются меньшей массой и размерами. В качестве примера рассмотрим однофазный трансформатор напряжения НОЛ-11-06 (рис. 8) с литой изоляцией, представляющий собой магнитопровод броневого типа, на среднем стержне которого расположены обмотки, пропитанные эпоксидным компаундом. Концы первичной обмотки соединяются с высоковольтными выводами в верхней части трансформатора. Концы вторичных обмоток подведены к контактным зажимам в нижней части. Магнитопровод и обмотки, залитые эпоксидным компаундом, представляют сплошной литой блок.
Рис. 8. Трансформатор напряжения НОЛ-11-06:
1 — литой блок, 2 — контакт высоковольтного вывода, 3 — контакты выводов вторичной обмотки, 4 — болт заземления, 5 — кронштейны
При монтаже трансформаторов напряжения соблюдают следующие требования:
при установке на двух угольниках для беспрепятственного доступа к спускному крану передний угольник обращают ребром вниз;
маслоспускной кран и указатель уровня масла обращают в сторону коридора обслуживания; в пробках с дыхательными отверстиями удаляют прокладки;
изоляционные расстояния (в свету) между головками изоляторов и расстояния между осями фаз выдерживают по чертежам проекта;
расстояния между кожухами трансформаторов для обеспечения нормального охлаждения выдерживают не менее 100 мл (в свету);
к трехфазным трансформаторам НТМК или НТМИ шины со стороны ВН подводят так, чтобы желтая фаза была присоединена к выводу с пометкой А, зеленая — к выводу В, красная — к выводу С (вывод, имеющий пометку X, заземляют); при однофазных трансформаторах НОМ вывод ВН, имеющий пометку А, присоединяют к любой из трех шин высокого напряжения (если устанавливают три однофазных трансформатора, все выводы, имеющие пометку X, соединяют общей шиной и заземляют);
корпуса трехфазных и однофазных трансформаторов напряжения присоединяют к заземляющей магистрали отдельными шинками. Первичные и вторичные обмотки трансформаторов напряжения закорачивают на выводах и надежно заземляют на весь период монтажа.
Ревизию трансформаторов напряжения проводят аналогично ревизии трансформаторов тока. При неудовлетворительных результатах измерения обмотки сушат тепло- воздуходувкой при температуре воздуха не выше 90 °С или током. Напряжение, подводимое к первичной обмотке, подбирают так, чтобы замкнутая накоротко цепь вторичной обмотки обтекалась током, составляющим 80—85 % длительно допустимого тока для трансформатора, подвергающегося сушке. Ток во вторичной обмотке контролируют амперметром. При сушке выводы трансформаторов напряжения должны быть замкнуты между собой и заземлены.
Трансформаторы напряжения устанавливают в камерах на конструкциях свободно без креплений. Подъем их выполняют вручную за кожух, а не за изоляторы. Вторичную обмотку трансформаторов напряжения присоединяют к проводникам вторичных цепей лишь по окончании всех монтажных работ перед наладочными работами и после удаления монтажного персонала из помещения РУ. Это необходимо для того, чтобы не было случайной подачи на шины РУ высокого напряжения вследствие обратной трансформации.
Рассмотренные вопросы
- Каково устройство трансформаторов напряжения НОМ-10 и НОЛ-11-06?
- Рассмотрены правила монтажа трансформаторов напряжения.
