Реферат: Измерительные трансформаторы напряжения

<span Monotype Corsiva"">Министерствовысшего профессионального образования.

<span Monotype Corsiva"">

Самарский ГосударственныйТехнический Университет.

Кафедра: «ЭПП»

Реферат

по предмету ПЭЭ

Измерительные трансформаторы напряжения

<span Monotype Corsiva"">Работувыполнил:

<span Monotype Corsiva"">студент

<span Monotype Corsiva";mso-ansi-language:EN-US">III<span Monotype Corsiva"">-ЭТ-10

<span Monotype Corsiva"">ЛомакинС. В.

<span Monotype Corsiva"">                                                                                        

<span Monotype Corsiva"">Проверил:

ДашковВ. М.

Самара 2003г.

Измерительныетрансформаторы напряжения.

<span Arial",«sans-serif»">а)Общиесведения и схемы соединения

<span Arial",«sans-serif»">     Трансформатор напряжения предназначен дляпонижения высокого напряжения до стандартного значения 100 или 100/

Ö<span Arial",«sans-serif»">3В и для отделения цепей измерения и релейной защиты от первичных цепей высокогонапряжения.<span Arial",«sans-serif»"> Схема включения однофазного трансформаторанапряжения показана на рис. 1; первичная обмотка включена на напряжение сети <span Arial",«sans-serif»; mso-ansi-language:EN-US">U<span Arial",«sans-serif»">1<span Arial",«sans-serif»">, а ковторичной обмотке (напряжение <span Arial",«sans-serif»;mso-ansi-language: EN-US">U<span Arial",«sans-serif»">2<span Arial",«sans-serif»">) присоединеныпараллельно катушке измерительных приборов и реле. Для безопасностиобслуживания один выход вторичной обмотки заземлен. ТН в отличие оттрансформатора тока работает в режиме, близкому к ХХ, т.к. сопротивлениепараллельных катушек приборов и реле большое, а ток, <img src="/cache/referats/13573/image002.jpg" align=«left» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1029"><span Arial",«sans-serif»">потребляемыйими, не велик. Рис.1 Схема включения трансформаторанапряжения: 1-<span Times New Roman"">   2-<span Times New Roman"">   3-<span Times New Roman"">  


Номинальный коэффициент трансформации определяется следующим выражением:

<img src="/cache/referats/13573/image004.gif" v:shapes="_x0000_i1025">

где U1ном, U2ном –номинальные первичное и вторичное напряжение соответственно.

     Рассеяниемагнитного потока и потери в сердечнике приводят к погрешности измерения

<img src="/cache/referats/13573/image006.gif" v:shapes="_x0000_i1026">´100

     Так же как итрансформаторах тока, вектор вторичного напряжения сдвинут относительно векторапервичного напряжения не точно на угол 1800. Это определяет угловуюпогрешность.

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

     Погрешностьзависит от конструкции магнитопровода, магнитной проницаемости стали и от <span Monotype Corsiva";mso-ansi-language:EN-US">cos

<span Monotype Corsiva""> <span Monotype Corsiva";mso-hansi-font-family: «Monotype Corsiva»;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">j<span Monotype Corsiva"">  вторичной нагрузки. В конструкциитрансформаторов напряжения предусматривается компенсация погрешности понапряжению путем некоторого уменьшения числа витков первичной обмотки, а такжекомпенсация угловой погрешности за счет специальных компенсирующих обмоток.

     Суммарноепотребление обмоток измерительных приборов и реле,

подключенных ко вторичной обмотке ТН, не должно превышатьноминальную мощность ТН, т.к. в противном случае это приведет к увеличениюпогрешностей.

     В зависимостиот назначения могут применятся ТН с различными схемами соединения обмоток. Дляизмерения трех междуфазных напряжений можно использовать два однофазныхдвухобмоточных трансформатора НОМ, НОС, НОЛ, соединенных по схеме открытоготреугольника ( рис. 2, а), а также трехфазный двухобмоточный трансформаторНТМК, обмотки которого соединены в звезду (рис.2, б). Для измерения напряженияотносительно земли могут применяться 3 однофазных трансформатора, соединенныхпо схеме Y0/Y0,или трехфазный трехобмоточный трансформатор НТМИ (рис.2, в). В последнем случаеобмотка, соединенная в звезду, используется для присоединения измерительныхприборов, а к обмотке, соединенной в разомкнутый треугольник, присоединяетсяреле защиты от замыканий на землю. Таким же образом в трехфазную группу соединяютсяоднофазные трехобмоточные трансформаторы типа ЗНОМ и каскадные трансформаторыНКФ.

Рис. 2. Схемы соединения обмоток трансформаторовнапряжения.

<img src="/cache/referats/13573/image010.gif" v:shapes="_x0000_s1034 _x0000_s1030 _x0000_s1031 _x0000_s1033">


б) Конструкции трансформаторов напряжения

     По конструкцииразличают трехфазные и однофазные трансформаторы. Трехфазные трансформаторынапряжения применяются при напряжении до 18 кВ, однофазные – на любыенапряжения. По типу изоляции трансформаторы могут быть сухими, масляными и слитой изоляцией.

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

     Трансформаторынапряжения с масляной изоляцией применяются на напряжение 6-1150 кВзакрытых и открытых РУ. В таких трансформаторах обмотки и магнитопровод залитымаслом, которое служит для изоляции и охлаждения. Следует отличать однофазныедвухобмоточные трансформаторы НОМ-6, НОМ-10, НОМ-15, НОМ-35 от однофазныхтрехобмоточных  ЗНОМ-15, ЗНОМ-20,ЗНОМ-35.

Схема обмоток первых показана на рис.3, а.Такиетрансформаторы имеют два ввода ВН и два ввода НН, их можно соединить по схемамоткрытого треугольника, звезды, треугольника. У трансформаторов второго типа(рис.3, б) один конец обмотки ВН заземлен, единственный ввод ВН расположен накрышке, а вводы НН – на боковой стенке. Обмотка ВН рассчитана на фазноенапряжение, основная обмотка   НН –на100/Ö3В, дополнительная обмотка – на 100/3 В. Такие трансформаторы  называются заземляемыми и соединяются посхеме, показанной на рис. 2, в.

<img src="/cache/referats/13573/image012.jpg" align=«left» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1036"><img src="/cache/referats/13573/image013.jpg" align=«left» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1035">

<span Arial",«sans-serif»; mso-fareast-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language:RU;mso-fareast-language: RU;mso-bidi-language:AR-SA">

Рис.3. Трансформаторынапряжения однофазные масляные: а- НОМ-35;      б- ЗНОМ-35; 1- ввод ВН; 2- коробка вводов НН; 3- бак.

<span Arial",«sans-serif»;mso-fareast-font-family: «Times New Roman»;mso-ansi-language:RU;mso-fareast-language:RU;mso-bidi-language: AR-SA">

Рис. 4. Установкатрансформатора напряжения ЗНОМ-20 в комплектном токопроводе.

<span Arial",«sans-serif»;mso-fareast-font-family: «Times New Roman»;mso-ansi-language:RU;mso-fareast-language:RU;mso-bidi-language: AR-SA">
<span Arial",«sans-serif»;mso-fareast-font-family: «Times New Roman»;mso-ansi-language:RU;mso-fareast-language:RU;mso-bidi-language: AR-SA">

Трансформаторы типов ЗНОМ-15, ЗНОМ-20, ЗНОМ-24устанавливаются в комплектных шинопроводах мощных генераторов.Для уменьшенияпотерь от намагничивания их баки выполняются из немагнитний стали.

     На рисунке 3показана установка такого трансформатора в комплектном токопроводе.Трансформатор с помощью ножевого контакта 3, расположенного на вводеВН,присоединяется к пружинящим контактам, закреплённым на токопроводе1, закрытомэкраном 2. К патрубку 5 со смотровыми люками 4 болтами 6 прикреплена крышкатрансформатора. Таким образом, ввод ВН трансформатора находится в закрытомотростке экрана токопровода. Зажимы обмоток НН выведены на боковую стенку бакаи закрываются отдельным кожухом.

     Трехфазныемасляные трансформаторы типа НТМИ имеют пятистержневой магнитопровод и триобмотки, соединенные по схеме, показанной на рисунке 2, в. Такие трансформаторыпредназначены для присоединения приборов контроля изоляции.

     Все шире применяютсятрансформаторы напряжения с литой изоляцией. Заземляемые трансформаторынапряжения ЗНОЛ-06 имеют пять исполнений по номинальному напряжению: 6, 10,15,20 и 24 кВ. Магнитопровод в них ленточный, разрезной, С-образный, что позволилоувеличить класс точности до 0,2. Такие трансформаторы имеют небольшую массу,могут устанавливаться в любом положении, пожаробезопасны. ТрансформаторыЗНОЛ-06 предназначены для установки в КРУ и комплектных токопроводах вместомасляных трансформаторов НТМИ и ЗНОМ, а трансформаторы серии НОЛ.08 – длязамены НОМ-6 и НОМ-10.

<img src="/cache/referats/13573/image015.jpg" align=«left» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1037">     На рис. 5. показан однофазныйдвухобмоточный  трансформатор снезаземленными выводами типа НОЛ.08-6 на 6 кВ. Трансформатор представляет собойлитой блок, в который залиты обмотки и магнитопровод. Выводы первичной обмоткиА, Х, выводы вторичной обмотки расположены          Рис.5. Трансформатор напряжения напереднем торце трансформатора    НОЛ.08-6.

и закрыты крышкой.

     В установках110 кВ и выше применяются трансформаторы напряжения каскадного типа  НКФ. В этих трансформаторах обмотка ВНравномерно распределяется по нескольким магнитопрводам, благодаря чемуоблегчается ее изоляция. Трансформатор НКФ-110 (рис.6) имеет двухстержневоймагнитопровод, на каждом стержне которого расположена обмотка ВН, рассчитанныена Uф/2.

Т.к. общая точка обмотки ВН соединена с магнитопроводом, тоон по отношению к земле находится под потенциалом Uф/2. Обмотки ВН изолируютсяот магнитопровода также на Uф/2.Обмотки НН (основная и дополнительная) намотаны на нижнем стержнемагнитопровода. Для равномерного распоределения нагрузки по обмоткам ВН служитобмотка связи П. Такой блок, состоящий из магнитопровода и обмоток, помещаетсяв фарфоровую рубашку и заливается маслом.                                       Трансформаторы напряжения (TV) на 220 кВ состоят из двух блоков,установленных один над другим, т.е. имеют два магнитопровода и четыре ступеникаскадной обмотки ВН с изоляцией на Uф/4. Трансформаторы напряжения НКФ-330 и НКФ-500соответственно имеют четыре блока, т.е. 6 и 8 ступеней обмотки ВН. Чем большекаскадов обмотки, тем больше их активное и реактивное сопротивление, возрастаютпогрешности и поэтому трансформаторы НКФ 330 и НКФ-500 выпускаются только вклассах точности 1 и 3. Кроме того, чем выше напряжение тем сложнее конструкциятрансформаторов напряжения, поэтому в установках 500 кВ и выше применяютсятрансформаторные устройства с емкостным отбором мощности, присоединенные кконденсаторам высокочастотной связи С1 с помощью конденсатора отбора мощностиС2 (рис.6).  Напряжение, снимаемое с С2(10-15 кВ), подается на трансформатор TV, имеющий две вторичные обмотки, которые соединяются по такойже схеме, как и у трансформаторов НКФ или ЗНОМ. Для увеличения точности работыв цепь его первичной обмотки включен дроссель L, с помощью которого контур отбора напряжения настраивается в резонанс сконденсатором С2. Дроссель Lи трансформатор TVвстраиваются в общий бак и заливаются маслом. Заградитель ЗВ не пропускает токивысокой частоты в трансформатор напряжения. Фильтр присоединения Z предназначен дляподключения высокочастотных постов защиты, Такое устройство получило названиеемкостного трансформатора напряжения НДЕ. На рис 6, б  показана установка НДЕ-500-72.

     При надлежащемвыборе всех элементов и настройке схемы устройство НДЕ может быть выполнено накласс точности 0,5 и выше. Для установок 750 и 1150 кВ применяетсятрансформаторы НДЕ-750 и НДЕ-1150.

<img src="/cache/referats/13573/image017.jpg" align=«left» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1039"><img src="/cache/referats/13573/image019.jpg" align=«left» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1038">

<span Arial",«sans-serif»">

<span Arial",«sans-serif»">

<span Arial",«sans-serif»">Рис. 6трансформатор напряжения НДЕ:

<span Arial",«sans-serif»">а)схема

<span Arial",«sans-serif»">б)установка НДЕ-500-72:

<span Arial",«sans-serif»; mso-fareast-font-family:Arial">1-<span Times New Roman"">   

<span Arial",«sans-serif»">делитель

2-<span Times New Roman"">     

<span Arial",«sans-serif»">разъединитель

<span Arial",«sans-serif»; mso-fareast-font-family:Arial">3-<span Times New Roman"">   

<span Arial",«sans-serif»">трансформатор напряжения и дроссель

<span Arial",«sans-serif»; mso-fareast-font-family:Arial">4-<span Times New Roman"">   

<span Arial",«sans-serif»">заградитель высокочастотный

<span Arial",«sans-serif»; mso-fareast-font-family:Arial">5-<span Times New Roman"">   

<span Arial",«sans-serif»">разрядник

<span Arial",«sans-serif»; mso-fareast-font-family:Arial">6-<span Times New Roman"">   

<span Arial",«sans-serif»">привод

в) Выбор трансформаторовнапряжения

Трансформаторы напряжениявыбираются:

по напряжению установки

Uуст£Uном;

по конструкции и схемесоединения обмоток;

по классу точности;

по вторичной нагрузке

S2å£Sном,

где Sном — номинальная мощность ввыбранном классе точности, при этом следует иметь в виду, что для однофазныхтрансформаторов, соединенных в звезду, следует взять суммарную мощность всехтрех фаз, а для соединенных по схеме открытого треугольника -  удвоенную мощность одного трансформатора;

S2å — нагрузка всех измерительных приборов и реле, присоединенных к трансформаторунапряжения, В·А.

Дляупрощения расчетов нагрузку можно не разделять по фазам, тогда

<img src="/cache/referats/13573/image021.gif" v:shapes="_x0000_i1027">

Есливторичная нагрузка превышает номинальную мощность в выбранном классе точности, то устанавливают второй трансформатор напряжения и часть приборов присоединяютк нему.

Сечениепроводов в цепях трансформаторов напряжения определяются по допустимой потеренапряжения. Согласно ПУЭ потеря напряжения от трансформаторов напряжения дорасчетных счетчиков должна быть не более 1.5% при нормальной нагрузке.

еще рефераты
Еще работы по технике