ТРАНСФОРМАТОР НАПРЯЖЕНИЯ

1. ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Ознакомиться с конструкцией и компоновкой антирезонансного трехфазного трансформатора напряжения НАМИ-10-95 и закрепить теоретические знания по его изучению.

2. СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

2.1. Ознакомиться с техническими данными трансформатора напряжения.

2.2. Изучить конструкцию трансформатора напряжения, принцип его работы и назначение.

2.3. Ознакомиться с основными требованиями, предъявляемыми к трансформаторам напряжения.

3. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПОЯСНЕНИЯ

 

3.1. Назначение

Трансформаторы напряжения (ТН) служат для понижения высокого напряжения до стандартных значений низкого напряжения (100,100/ ; 100/3 В), используемого для измерительных приборов, реле защиты и автоматики.

В отличие от силовых трансформаторов измерительные ТН имеют малую мощность (до сотен вольт-ампер). При малой мощности режим работы ТН приближается к режиму холостого хода, поэтому размыкание вторичной обмотки ТН не является опасным. Для защиты ТН от тока КЗ во вторичных цепях устанавливают плавкие предохранители или автоматические выключатели. Причем предохранители применяют в том случае, если ТН не питает быстродействующих РЗ, так как последние могут ложно сработать при медленном перегорании плавкой вставки. Использование автоматических выключателей обеспечивает выведение из действия защит при обрывах в цепях ТН. Для безопасности обслуживания вторичных цепей один из зажимов вторичной обмотки ТН присоединяется к заземлению.

Обслуживание ТН и их вторичных цепей оперативным персоналом заключается в надзоре за работой самих ТН и контроле за исправностью цепей вторичного напряжения. В эксплуатации необходимо следить за тем, чтобы были правильно выбраны плавкие вставки предохранителей (номинальный ток плавкой вставки должен быть в 3 – 4 раза меньше тока КЗ в наиболее удаленной от ТН точке вторичных цепей).

К обслуживанию трансформатора допускается персонал, изучивший настоящее руководство и имеющий допуск к работам в электроустановках напряжением выше 1000 В.

 

 

Условное обозначение трансформатора

 

Трансформатор предназначен для установки в электрических сетях трехфазного переменного тока частоты 50 Гц с номинальным напряжением 6-10 кВ с неэффективно за­земленной нейтралью с целью передачи сигнала измерительной информации приборам измере­ния, устройствам защиты, сигнализации, автоматики и управления, а также контроля изоляции. Трансформатор предназначен для работы в шкафах КРУ (Н).

Трансформатор рассчитан для работы на высоте до 1000 м над уровнем моря при температуре окружающего воздуха от минус 60 °С до плюс 40 ° С.

На электрических схемах трансформатор напряжения изображается, как показано на рис. 17.

Рис. 17. Условное обозначение ТН

 

3.2. Технические характеристики

Общий вид, габаритные, установочные и присоединительные размеры трансформатора приведены на рис. 18.

 

 

Рис. 18. Общий вид трансформатора НАМИ-10-95 УХЛ2

 

Трансформатор НАМИ-10-95 УХЛ2 имеет первичную

обмотку (А, В, С, X), вторичную основную обмотку (а, в, с, о) и вторичную дополнительную обмотку , .

Принципиальная электрическая схема соединения обмоток трансформатора приведена на рис. 19.

 

Рис.19. Схема соединения обмоток

 

Основные технические характеристики трансформатора приведены в табл. 7.

Таблица 7

№ п/п	Наименование параметров	Значения параметров
1.	Номинальное напряжение обмоток, кВ
	– первичной	10 (6,0)
	– вторичной основной	0,1
	– вторичной дополнительной	0,1
Продолжение табл. 7
2.	Наиболее длительно допустимое рабочее напряжение первичной обмотки, кВ	12 (7,2)
3.	Схема и группа соединения обмоток	Ун / Ун /П-0
4.	Номинальная мощность основной вторичной обмотки при измерении фазных напряжений в классе точности 3,0, ВА
5.	Предельная мощность обмоток, ВА:
	– первичной
	– вторичной основной
	– вторичной дополнительной
6.	Напряжение короткого замыкания между первичной и основной вторичной обмоткой, Uk, %	0,9
7.	Полная масса трансформатора, кг
	Масса масла, кг

 

Пределы допустимой погрешности вторичной основной обмотки приведены в табл. 8.

Таблица 8

Класс точности	Пределы допустимой погрешности	Трехфазная номинальная мощность (Sном) при симметричной нагрузке на вводах ав, вс, са, ВА
ΔU, %	Δδ, мин.
0,5	±0,5	±20
1,0	±1,0	±40
3,0	±3,0	–

 

 

Класс точности вторичной дополнительной обмотки (а_дх_д) составляет 3,0 (ΔU < ±3,0%) при номинальной нагрузке 30 ВА с коэффициентом мощности 0,8 инд.

Пределы допустимой погрешности обеспечиваются при следующих условиях эксплуатации:

– напряжение питающей сети 0,8 ¸ 1,2 U_H

– частота питающей сети 50 ± 0,5 Гц

– температура окружающей среды -60 °С ¸ +40 °С

– вторичная нагрузка 0,25 ¸ 1,0 S_ном

– коэффициент мощности нагрузки 0,8 инд

Длина пути утечки внешней изоляции – 23 см.

Нормативный срок службы – 30 лет.

Трансформатор выдерживает однофазные металлические и дуговые замыкания сети на землю без ограничения длительности.

Трансформатор не вступает в феррорезонанс с емкостями любой сети, в том числе и с емкостями ненагруженных шин.

Трансформатор выдерживает повышение напряжения, вызванное феррорезонансом между емкостями сети и индуктивностями намагничивания других трансформаторов, как силовых, так и измерительных.

При феррорезонансе в сети на основной частоте возможно длительное повышение напряжения нулевой последовательности на вторичных обмотках до 3-х кратных значений. В, частности, на выводах Ад, Хд вторичной дополнительной обмотки возможно появление напряжения до 300 В частоты 50 Гц.

Трансформатор имеет угловую компенсацию погрешностей и требует прямого чередования фаз первичной сети. При обратном чередовании фаз классы точности обмоток не гарантируются.

Классы точности 0,5 и 1,0 основных вторичных обмоток при однофазных замыканиях сети на землю не гарантируются.

 

 

3.3. Принцип работы

Трансформатор состоит из трехфазного трехстержневого трансформатора прямой (обратной) последовательности и однофазного двухстержневого трансформатора нулевой последовательности.

Магнитопровод трансформатора прямой последовательности изготовлен из пластин холоднокатаной электротехнической стали толщиной 0,35 мм, магнитопровод трансформатора нулевой последовательности изготовлен из пластин конструкционной стали толщиной 0,5 мм.

Конструкция обмоток трансформатора – цилиндрическая, слоевая.

По назначению обмотки подразделяются на первичную, вторичную основную и вторичную дополнительную.

Выводы А, В, С и X первичной обмотки трансформатора, выводы вторичной основной обмотки трансформатора а, в, с, о и выводы вторичной дополнительной обмотки , расположены сверху на крышке бака.

Выбор автомата, установленного во вторичной цепи, должен определяться с учетом токов короткого замыкания, приведенных в табл. 9.

Таблица 9

Короткое замыкание между вводами	Ток короткого замыкания, не менее, А
ав, вс, са
ао, во, со
ад хд

 

Отсутствие явления феррорезонанса при работе трансформатора на холостых шинах или в небольшой воздушной сети обеспечивается конструкцией трансформатора и не требует подключения никаких внешних гасительных сопротивлений. При ошибочном подключении на вводы , нагрузки, превышающей предельную мощность дополнительной обмотки (100 ВА), работа трансформатора не гарантируется.

Трансформатор заполнен трансформаторным маслом марки ГК по ТУ 38.1011025 или другим с характеристиками не ниже вышеуказанного.

Долив масла осуществляется через пробку, расположенную на крышке бака. Отбор проб масла из трансформатора осуществляется через маслоотборник, располо­женный в нижней части бака. У него имеется шарик из нержавеющей стали, который затягивается пробкой со сквозным отверстием для взятия пробы масла. Отверстие заглушается бол­том.

 

4. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ РАБОТЫ

4.1. Ознакомиться с назначением трансформатора напряжения.

4.2. Указать паспортные данные трансформатора напряжения.

4.3. Указать назначение каждой обмотки трансформатора напряжения.

4.4. Что устанавливается для защиты трансформатора напряжения от КЗ на высокой и низкой стороне?

4.5. Составить и защитить отчёт по лабораторной работе.

 

5. ТРЕБОВАНИЯ К ОТЧЕТУ

5.1. Оформление отчета выполняется в соответствии с МУ 62-2007.

5.2. Отчет должен включать:

§ цель работы;

§ краткое описание устройства и принципа действия измерительного трансформатора напряжения.

 

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

 

1. Ситников Н.В. Электрические станции и подстанции: учеб. пособие /Н.В. Ситников – Воронеж: Издательство «Кварта», 2007. ч.1.120 с.

2. Ситников Н.В. Электрические станции и подстанции: учеб. Пособие/ Н.В. Ситников, В.П. Шелякин – Воронеж: Издательство «Научная книга», 2008. ч.2. 109 с.

3. Макаров Е. Ф. Справочник по электрическим сетям 0,4-35 кВ и 110-1500 кВ/ Е.Ф. Макаров – М.: Папирус Про, 2005. – 624 с.

4. Рожкова Л.Д. Электрооборудование электрических станций и подстанций / Л.Д. Рожкова, Л.К. Карнеева, Т.В. Чиркова. - М.: Академия, 2004. – 448 с.

СОДЕРЖАНИЕ

 

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1 1

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №2 9

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №3 30

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №4 39

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 48

 

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

по выполнению лабораторных работ № 1-4

по дисциплине «Электрические станции и подстанции»

для студентов специальности 110302

«Электрификация и автоматизация сельского хозяйства»

и бакалавров направления 110800 «Агроинженерия»

очной формы обучения

 

Составители:

Ситников Николай Васильевич

Горемыкин Сергей Александрович

Бойчук Владимир Сергеевич

 

 

В авторской редакции

 

Подписано к изданию 18.05.2012

. Уч. изд. л. 2,9.

 

 

ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный технический

университет»

394026 Воронеж, Московский просп., 14