Вопрос 3. Трансформаторы напряжения

Трансформатор напряжения предназначен для понижения высокого напряжения до стандартного значения 100 или 100/ 3 В и для отделения цепей измерения и релейной защиты от первичных цепей высокого напряжения. Схема включения однофазного трансформатора напряжения показана на рис.7; первичная обмотка включена на напряжение сети U₁, а к вторичной обмотке (напряжение U₂) присоединены параллельно катушки измерительных приборов и реле. Для безопасности обслуживания один выход вторичной обмотки заземлен. Трансформатор напряжения в отличие от трансформатора тока работает в режиме, близком к холостому ходу, так как сопротивление параллельных катушек приборов и реле большое, а ток, потребляемый ими, невелик.

Рис. 7. Схема включения трансформатора напряжения:

1 — первичная обмотка; 2 — магнитопровод; 3 — вторичная обмотка

 

Номинальный коэффициент трансформации определяется следующим выражением:

где U_1н и U_2н - номинальные первичное и вторичное напряжения соответственно.

Рассеяние магнитного потока и потери в сердечнике приводят к погрешности измерения

Так же как и в трансформаторах тока, вектор вторичного напряжения сдвинут относительно вектора первичного напряжения не точно на угол 180°. Это определяет угловую погрешность.

В зависимости от номинальной погрешности различают классы точности 0,2; 0,5; 1; 3.

Погрешность зависит от конструкции магнитопровода, магнитной проницаемости стали и от cosφ2, т.е. от вторичной нагрузки. В конструкции трансформаторов напряжения предусматривается компенсация погрешности по напряжению путем некоторого уменьшения числа витков первичной обмотки, а также компенсация угловой погрешности за счет специальных компенсирующих обмоток.

Суммарное потребление обмоток измерительных приборов и реле, подключенных к вторичной обмотке трансформатора напряжения, не должно превышать номинальную мощность трансформатора напряжения, так как в противном случае это приведет к увеличению погрешностей.

В зависимости от назначения могут применяться трансформаторы напряжения с различными схемами соединения обмоток. Для измерения трех междуфазных напряжений можно использовать два однофазных двухобмоточных трансформатора НОМ, НОС, НОЛ, соединенных по схеме открытого треугольника (рис.8, а), а также трехфазные двухобмоточные трансформаторы НТМК, обмотки которых соединены в звезду (рис. 8, б). Для измерения напряжения относительно земли могут применяться три однофазных трансформатора, соединенных по схеме Y₀ /Y₀, или трехфазные трехобмоточные трансформаторы НТМИ или НАМИ. В последнем случае обмотка, соединенная в звезду, используется для присоединения измерительных приборов, а к обмотке, соединенной в разомкнутый треугольник, присоединяется реле защиты от замыканий на землю. Таким же образом в трехфазную группу соединяются однофазные трехобмоточные трансформаторы типа ЗНОМ и каскадные трансформаторы НКФ.

Рис. 8.Схемы соединения обмоток трансформаторов напряжения

По конструкции различают трехфазные и однофазные трансформаторы. По типу изоляции трансформаторы могут быть сухими, масляными и с литой изоляцией.

Обмотки сухих трансформаторов выполняются проводом ПЭЛ, а изоляцией между обмотками служит электрокартон. Такие трансформаторы применяются в установках до 1000 В (НОС-0,5 - трансформатор напряжения однофазный, сухой, на 0,5 кВ).

Трансформаторы напряжения с масляной изоляцией применяются на напряжение 6 - 1150 кВ в закрытых и открытых распределительных устройствах. В этих трансформаторах обмотки и магнитопровод залиты маслом, которое служит для изоляции и охлаждения.

Следует отличать однофазные двухобмоточные трансформаторы НОМ-6, НОМ-10, НОМ-15, НОМ-35 от однофазных трехобмоточных ЗНОМ-15, ЗНОМ-20, ЗНОМ-35.

Лист с заданием 5.

Заполните таблицу «Трансформаторы напряжения»

Вторичное напряжение ТН, В	Классы точности ТН	Режим работы ТН	Типы однофазных двухобмоточных ТН
Типы трехфазных двухобмоточных ТН	Типы трехфазных трехобмоточных ТН	Типы трех однофазных ТН	Тип изоляции ТН

 

Лист с заданием 6. Проверка степени усвояемости изученной информации

 

Для измерения активной мощности (нагрузки) на шинах РУ-10кВ используются ваттметры. Нарисуйте схему подключения ваттметра на шины РУ-10 КВ. Используйте условные обозначения прибора и оборудования в соответствии с ГОСТом.

Дневник урока

Чтобы зафиксировать насколько успешно прошло занятие, предлагаю вам записать каждую деталь вашей работы в течении занятия.

В этом месте Вы можете сделать любые пометки по уроку

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Домашнее задание: выучить учебный материал по теме

Терминологический словарь

Уравнительный ток -это ток, проходящий между двумя токами электрически связанной замкнутой сети и обусловленный разностью напряжений и перераспределением нагрузок в момент отключения или включения транзитной связи, значением до 70А в сетях с воздушными и кабельными линиями.

Ток намагничивания трансформатора – это ток в режиме холостого хода трансформатора при отсутствии нагрузки на вторичной обмотке. Значение тока невелико, так как обусловлено только индуктивным сопротивлением первичной обмотки.

Зарядный ток ВВ, КЛ -это ток обусловленный емкостью ВВ, КЛ (расстоянием между фазами (полюсами), диаметром проводов и длиной линии). Зарядный ток создает зарядную мощность линии и приводит к дополнительному нагреву проводов, т.е. увеличивает потери энергии в линии и снижает ее КПД. Кроме того, этот ток приводит к нежелательному повышению напряжения в промежуточных точках линии и к целому ряду других отрицательных последствий.

Емкость –это способность проводника накапливать электрический заряд.

Ток замыкания на землю -это ток проходящий через землю в месте замыкания.

Список абривиатур

ГОСТ- государственный отраслевой стандарт

ТТ -трансформатор тока

ТН -трансформатор напряжения

 

Результат 3. Объяснять принципы конструктивного исполнения сетей выше 1000 В с целью применения при выборе проводников выше 1000В для питания трансформаторных подстанций

 

Занятие-27