Назначение трансформатора напряжения

Трансформатор напряжения — один из разновидностей трансформатора, предназначенный не для преобразования электрической мощности для питания различных устройств, а для гальванической развязки цепей высокого (6 кВ и выше) от низкого (обычно 100 В) напряжения вторичных обмоток.

Используются в измерительных цепях, преобразуя высокое напряжение линий электропередач, генераторов в удобное для измерения низковольтное напряжение.

Кроме того, применение трансформатора напряжения позволяет изолировать низковольтные измерительные цепи защиты, измерения и управления от высокого напряжения, что, в свою очередь, позволяет использовать более дешёвое оборудование в низковольтных сетях и удешевляет их изоляцию.

Так как трансформатор напряжения не предназначен для передачи через него мощности, основной режим работы трансформатора напряжения — режим холостого хода.

Принцип действия

Измерительный трансформатор напряжения по принципу выполнения мало отличается от силового понижающего трансформатора. Он состоит из стального сердечника, набранного из пластин листовой электротехнической стали, первичной обмотки и одной или двух вторичных обмоток. В результате изготовления должен быть достигнут необходимый класс точности: по амплитуде и углу. Трехфазные трансформаторы напряжения с выведенными нулевыми выводами выполняются на пятистержневом магнитопроводе, чтобы при коротком замыкании на стороне высокого напряжения суммарный магнитный поток замыкался по стали сердечника (при замыкании по воздуху возникает большой ток, приводящий к перегреву трансформатора). Трёхфазные трансформаторы с трёхстрежневым магнитопроводом исходя из вышеуказанных причин не имеют внешних нулевых выводов и не применяются для регистрации «замыканий на землю». Чем меньше нагружена вторичная обмотка трансформатора напряжения (то есть чем ближе режим к режиму холостого хода либо, другими словами, чем больше сопротивление цепи вторичной обмотки), тем фактический коэффициент трансформации Кт ближе к номинальному значению. Это особенно важно при подключении ко вторичной цепи измерительных приборов, так как коэффициент трансформации влияет на точность измерений. В зависимости от нагрузки один и тот же трансформатор напряжения может работать в разных классах точности: 0,5; 1; 3.

 

70. Какие требования предъявляются к РЗ? Назовите основные электрозащитные средства в электроустановках выше 1000 В.

К релейной защите предъявляются такие основные требования:

- Быстродействие.

- Селективность.

- Чувствительность.

- Надежность.

1. Быстродействие

Быстродействие – это свойство релейной защиты отключать повреждение с минимально возможной выдержкой времени. Быстрое отключение поврежденного оборудования (участка электрической установки) предотвращает или уменьшает размеры повреждений, сохраняет нормальную работу потребителей неповрежденной части установки, предотвращает нарушение параллельной работы генераторов. Длительное протекание тока короткого замыкания может привести к повреждению неповрежденных участков оборудования, линий, трансформаторов по которым протекает ток короткого замыкания из-за термического перегрева оборудования. Допустимое время протекания тока через оборудование, не вызывающее его повреждения указываются в ГОСТах на оборудование.

2. Селективность или избирательность.

Селективностью называется способность релейной защиты выявлять место повреждения и отключать его только ближайшими к нему выключателями

3. Чувствительность

Чувствительность – это свойство защиты надежно срабатывать при КЗ в конце защищаемого участка в минимальном режиме работы системы.

4. Надежность

Надежность – это свойство защиты гарантированно выполнять свои функции на протяжении всего периода эксплуатации. Защита должна правильно и безотказно действовать на отключение выключателей оборудования при всех его повреждениях и нарушениях нормального режима работы и не действовать в нормальных условиях, а также при таких повреждениях и нарушениях нормального режима работы, при которых действие данной защиты не предусмотрено, и должна действовать другая защита.

В учебнике что скинул Непша есть ещё 1 требование:

5. Резервирование

релейная защита объекта в случае отказа основных защит или защит смежных присоединений должна обеспечивать ликвидацию коротких замыканий. Считается, что защита обеспечивает функции ближнего резервирования, если она срабатывает при отказе собственных защит, и дальнего резервирования – при несрабатывании защит или выключателей смежных элементов;

 

Основными электрозащитными средствами в электроустановках напряжением выше 1000 В являются:

1. изолирующие штанги,

2. изолирующие и электроизмерительные клещи,

3. указатели напряжения,

4. изолирующие устройства и приспособления для ремонтных работ (площадки, изолирующие звенья телескопических вышек и пр.).

 

Способы прокладки КЛ.

Наиболее широкое распространение получили следующие способы прокладки:

- Прокладка кабелей в траншеях.

- Прокладка кабелей в блоках.

- Прокладка кабелей в каналах.

- Прокладка кабелей в туннелях и коллекторах.

- Прокладка кабелей в галереях и эстакадах.

Область применения. Прокладку кабелей в траншеях целесообразно применять на не асфальтированных территориях, в местах с малой вероятностью повреждения.

Достоинства и недостатки. Траншейная прокладка кабелей в земле имеет ряд преимуществ: меньшие капитальные затраты по сравнению с другими способами прокладки кабелей; хорошие условия охлаждения, позволяющие более рационально использовать сечение кабелей. Однако при такой прокладке затруднен осмотр, а при выполнении ремонтов или замене кабеля требуется выполнение значительного объема работ. Кроме того, большую опасность для проложенных в земле кабелей представляют земляные работы, выполняемые механизированным способом вблизи кабельной трассы.

Для более надежного (по сравнению с прокладкой в траншее) предохранения от механических повреждений кабели прокладывают в кабельных блоках. Кабельным блоком называется кабельное сооружение с трубами (каналами) для прокладки в них кабелей с относящимися к нему колодцами. Обычно кабельный блок состоит из нескольких асбестоцементных труб, внутренний диаметр которых в 1,5 раза больше диаметра кабеля. Прокладку кабелей в блоках рекомендуют в местах пересечения трассы с железными и автомобильными дорогами, при прокладке в агрессивных по отношению к оболочке кабелей грунтах, при необходимости защиты кабелей от блуждающих токов и т.д.

Кабельным каналом называется закрытое и заглубленное (частично или полностью) в грунт, пол, перекрытие и т. п. непроходное сооружение, предназначенное для размещения в нем кабелей, укладку, осмотр и ремонт которых возможно производить лишь при снятом перекрытии. Такой способ прокладки применяют как вне зданий, так и внутри производственных помещений. Прокладка кабелей в каналах позволяет обеспечить осмотры и ремонты кабельных линий в процессе эксплуатации, а также прокладывать новый или заменять действующий кабель без производства земляных работ. Кроме того, при прокладке кабелей в каналах обеспечивается надежная защита от механических повреждений. Кабельные каналы выполняют из унифицированных железобетонных конструкций, а также из кирпича.

Кабельным туннелем называется закрытое сооружение (коридор) с расположенными в нем опорными конструкциями для размещения на них кабелей и кабельных муфт, со свободным проходом по всей длине, позволяющим производить прокладку кабелей, ремонты и осмотры кабельных линий.

Кабельной эстакадой называется надземное или наземное открытое горизонтальное или наклонное протяженное кабельное сооружение. Кабельная эстакада может быть проходной или непроходной.

Кабельной галереей называется надземное или наземное закрытое полностью или частично (например, без боковых стен) горизонтальное или наклонное протяженное проходное кабельное сооружение.

Данный способ прокладки рекомендуется на предприятиях, насыщенных различными подземными коммуникациями, территориях с грунтовыми условиями, неблагоприятно действующими на кабели, а также в районах вечной мерзлоты при количестве силовых кабелей, идущих в одном направлении, более 20. Применение эстакад и галерей рекомендуется в качестве основного вида прокладки по территории химических и нефтехимических предприятий, где не исключена возможность разливки вещества, разрушительно действующих на оболочки кабелей.