Трансформаторы с соединением обмоток ‘треугольник-звезда
Страница 7 из 84
Следовательно, трансформаторы с четвертым и пятым стержнями, обмотки которых соединены по схеме «звезда— звезда», представляют собой практически бесконечное сопротивление для токов нулевой последовательности.
В точности то же справедливо и для трансформаторов броневого типа (рис. 30,б), у которых каждый несущий обмотку стержень имеет прилегающий к нему магнитный контур, замкнутый в стали. Если обмотки всех трех фаз навиты в одном и том же направлении, то общий поток проходит прямо через средний стержень, как показано на рис. 30,в. Если средняя катушка навита в обратном направлении (или в том же направлении, но зажимы поменялись местами), путь возврата потока изменяется и каждый поток протекает по своему магнитопроводу. Для такого трансформатора, так же как и для пятистержневого, магнитные условия для трех фаз неодинаковы. Поэтому составляющие тока с нулевым чередованием фаз будут создавать не только напряжения нулевой последовательности, но хотя и в меньшей степени, составляющие напряжения с прямым и обратным порядком следования фаз.
Три отдельных однофазных трансформатора, соединенные между собой по схеме «звезда— звезда», имеют замкнутый в стали магнитный контур для обратного потока нулевой последовательности в каждой фазе (рис. 30,в). Сопротивления холостого хода и нулевой последовательности такой труппы в точности равны между собой.
Рис. 31. Потоки в трансформаторе с обмотками, соединенными по схеме звезда—треугольник, созданные токами нулевой последовательности.
а — путь потока; б — схема замещения в случае, когда обмотка, соединенная а треугольник, расположена на сердечнике: в—схема замещения в случае, когда обмотка, соединенная в треугольник расположена снаружи.
Конструкции, показанные на рис. 29 и 30 а — в, становятся эквивалентными в отношении сопротивления нулевой последовательности, если одну из обмоток соединить в треугольник. Рис. 31 представляет собой типичный пример, являющийся копией рис. 29. Распределение потока, показанное на рис. 29, уже не соответствует измененной конструкции на рис.
31, так как напряжения, индуктирующие три потока в обмотках каждой фазы, имеют одинаковую величину и будут давать в сумме величину, отличную от нуля. Это невозможно в замкнутом контуре, образованном обмоткой, соединенной в треугольник, которая препятствует созданию потока нулевой последовательности. По этой причине ток будет циркулировать в замкнутом треугольнике, создавая м.д.с., способную уравновесить поток, проходящий по пути рассеяния между двумя обмотками (рис. 31, слева). Таким образом, мы пришли к распределению потока, в точности тождественному распределению, возникающему в условиях короткого замыкания. Сопротивление нулевой последовательности трансформаторов с одной обмоткой, соединенной в треугольник, такое же, как сопротивление короткого замыкания. Для многофазной системы любого типа это правило справедливо при соединении, соответствующем треугольнику, т. е. при параллельном соединении в случае двух фаз (однофазная двухпроводная система) и соединении в многоугольник в случае более трех фаз.
Изложенный выше результат не зависит от роли, которую играет треугольник в нормальном режиме. К нему может быть присоединена нагрузка или он может служить в качестве стабилизирующей обмотки.
Сопротивление нулевой последовательности всех трансформаторов с соединением «звезда — звезда» со стабилизирующей обмоткой, соединенной в треугольник, снижается последней до малых значений.
Ограничивает это влияние только расположение обмотки, соединенной в треугольник, по отношению к стержню и другим обмоткам. Если она помещена снаружи от обмотки, соединенной в звезду, поток, созданный последней, может появиться в стержне, но он вынужден возвращаться через узкий зазор между обмотками, так что обмотка, соединенная в треугольник, не пронизывается результирующим потоком. Это полностью аналогично трехфазному короткому замыканию. Однако если обмотка, соединенная в треугольник, расположена непосредственно у стержня, имеют место иные условия. В стержнях теперь не течет поток нулевой последовательности, для которого обмотка, соединенная в треугольник, представляет короткое замыкание.
Различие между двумя конструкциями обмоток, соединенных в треугольник, не означает того, что предпочтение должно быть отдано более эффективному расположению около сердечника. При Zsc=6% и Z0=60% (базисный ток In на фазу) возможные сопротивления для трансформатора стержневого типа, соединенного в звезду, имеющего обмотку, соединенную в треугольник, составляют соответственно 6 и 5,45%. Во втором случае (обмотка, соединена в треугольник и расположена непосредственно у сердечника) имеют место добавочные потери в баке.
Теперь уместно обсудить вопрос о расчете обмоток, соединенных в треугольник. Они должны выдерживать составляющую нулевой последовательности нормальной нагрузки и кратковременных замыканий. Как правило, последнее условие является более жестким.
По третичным обмоткам трансформаторов с соединением обмоток «звезда—звезда» с заземленной нейтралью протекает ток, уравновешивающий одну треть аварийного тока замыкания на землю.
Рис. 32. Распределение тока в последовательной обмотке трехфазного вольтодобавочного трансформатора. Роль балансирующей обмотки, соединенной в треугольник.
Составляющие прямой и обратной последовательностей уравновешиваются шунтовой обмоткой; составляющая нулевой последовательности создает равные по величине и противоположные по направлению н. с. в стабилизирующей обмотке, соединенной в треугольник. Следовательно, последняя должна быть рассчитана на одну треть нагрузки короткого замыкания в последовательной обмотке. То же правило пригодно для трансформаторов с соединением обмоток «звезда — звезда» с глухо заземленной нейтралью, если вспомогательная обмотка, соединенная в треугольник, не используется для питания нагрузки.
Правильно рассчитанная стабилизирующая обмотка, соединенная в треугольник, является подходящим, действительно необходимым средством для защиты автотрансформаторов [Л. 18 и 19] и других типов последовательно включаемых трансформаторов от перенасыщения составляющими нулевой последовательности тока замыкания на землю.
Другая мера заключается в присоединении нейтрали автотрансформатора к нейтрали близлежащего силового трансформатора (см., например, рис. 34,а) или непосредственно, или с заземлением обеих нейтралей. При отсутствии третичной обмотки (или эквивалентного ей соединения) поток, созданный током нулевой последовательности, протекающим через последовательную обмотку, наводит сравнительно высокое напряжение во всех трех фазах первичной обмотки. Это легко может привести к опрокидыванию нейтрали на основной частоте, а также к эффекту насыщения и появлению высших гармонических.
Можно заметить, что третичная обмотка оказывает еще одну услугу. Напряжение третьей гармоники, которое не проявляется в линейном напряжении двухобмоточного трансформатора с обмотками, соединенными по схеме «звезда — звезда», может появиться в напряжениях последовательных обмоток и вызвать циркуляцию токов третьей гармоники между двумя системами, в которых емкости на землю образуют для нее контур. Этого можно избежать с помощью обмотки, соединенной в треугольник, которая подавляет третью гармонику потока. Все эти функции стабилизирующей обмотки, соединенной в треугольник, имеют различные значения для различных типов магнитного контура; для трансформаторов броневого типа и однофазных трансформаторов ее влияние наиболее существенно.- Назад
- Вперёд
Фазировка трансформатора треугольник-звезда (Страница 1) — Спрашивайте
Страницы 1
Чтобы отправить ответ, вы должны войти или зарегистрироваться
1 Тема от
daithelydmila 2019-11-07 10:11:39- daithelydmila
- Пользователь
- Неактивен
Тема: Фазировка трансформатора треугольник-звезда
Здравствуйте.
Параллельно работали два трансформатора 6/0,4 кВ с соединением обмоток ВН треугольник, НН звезда с нулевым выводом. На одном из трансформаторов поменяли кабель и начали делать фазировку. Получилось следующее:
При подаче напряжения в последовательности АВС на ВН, на НН появились напряжения между фазами тр-ра и шин
а — а 465 В
а — в 220 В
а — с 220 В
в — а 220 В
в — в 220 В
в — с 465 В
с — а 220 В
с -в 465 В
с — с 220 В
Поменяли на высшем напряжении фазы А и С, получилась следующая картина
а — а 400 В
а — в 0 В
а — с 400 В
в — а 400 В
в — в 400 В
в — с 0 В
с — а 0 В
с -в 400 В
с — с 400 В
Вопрос как сфазировать трансформатор?
2 Ответ от
l_yuriy 2019-11-07 10:53:45 (2019-11-07 11:04:34 отредактировано l_yuriy)- l_yuriy
- Пользователь
- Неактивен
Re: Фазировка трансформатора треугольник-звезда
Чередование фаз проверяли?
Верните назад А и С.
Попробуйте поменять А и В.
3 Ответ от
doro 2019-11-07 10:56:41- doro
- свободный художник
- Неактивен
Re: Фазировка трансформатора треугольник-звезда
На предыдущей площадке Форума сходная тема уже обсуждалась. По этому поводу была создана группа страниц http://dororz.ru/cons_23.htm Но там речь шла о трансформаторах 110/10. С ТП 6/04 практически не общался, навскидку не скажу, нужно потенциальную диаграмму строить, циркуль не найду, подробно отвечу к вечеру.
Кстати, какой кабель меняли?
Сайт doro
4 Ответ от
scorp 2019-11-07 12:42:46- scorp
- pensioner
- Неактивен
Re: Фазировка трансформатора треугольник-звезда
l_yuriy писал(а): ↑ 2019-11-07 10:53:45
Чередование фаз проверяли?
надо начинать с этого
мое отношение к окружающим зависит от того,с какой целью они меня окружают
5 Ответ от
daithelydmila 2019-11-07 12:59:42- daithelydmila
- Пользователь
- Неактивен
Re: Фазировка трансформатора треугольник-звезда
Меняли кабель на стороне 6 кВ
Добавлено: 2019-11-07 15:59:42
scorp писал(а): ↑ 2019-11-07 12:42:46
надо начинать с этого
Чередование фаз на ВН не проверяли.
На НН ничего не меняли. Поменяли только кабель на стороне ВН.
| Присоединяйтесь!!! Мы в социальных сетях и на Ютуб. |
потом определить соответствующие фазы опять таки на стороне НН, и принять решение, как круговой перестановкой (обязательно всех трёх фаз) на стороне ВН добиться одинаковой фазировки тр-ра и шин. Менять местами две фазы — увлекательное, но малопродуктивное занятие.
Силами ремонтного персонала подстанции ставят муфту начинают включать, не совпадает фазировка. Только тут вспоминают о предварительной прозвонке до ремонта. Однажды даже не проверив фазировку, которая не совпала включили секционный выключатель 0,4кВ. К счастью он выдержал КЗ. 
Однажды даже не проверив фазировку, которая не совпала включили секционный выключатель 0,4кВ. К счастью он выдержал КЗ. 
При прямом чередовании сделать циклическую перестановку ВН:
При прямом чередовании сделать циклическую перестановку ВН:
Меня подключили к этому когда увидели, что напряжения между всеми выводами есть, как будто одноименной фазы нет)
Помните, 
п. На напряжении 6-35 кВ как правило, расцветка есть только на шинах, но при присоединении новых РУ и ПС фазировкой особенно «не заморачиваются» со всеми вытекающими последствиями …
И еще важный момент. Все сказанное относится к перестановке фаз на баке трансформатора
Ошибка наша была в том, что меняли фазы не на трансформаторе, а в ячейке.
..Автоматика Управления Выключателем (АУВ)Ж/Д, тяговые подстанции, транспортЦифровая подстанцияМоделирование релейной защитыВопросы эксплуатации аппаратуры передачи аварийных сигналовПосты. Совместимость.ВЧ обработка, каналы, трактыБиблиотека УПАСКЗеркало старого форума. УПАСКРазные режимные вопросыРежимная автоматикаПрограммное обеспечениеАппаратура для выполнения проверокОперации с устройствами РЗАДелай как яСхемы распределительных устройствСобственные нуждыТрансформаторы тока (ТТ), напряжения (ТН) и их вторичные цепиОперативный ток и цепи управленияВспомогательное оборудованиеИспытания и измеренияСистемы учета электроэнергии и измерительные приборыОрганизационные вопросыАСУ ТП и РЗА, МЭК 61850АИИС КУЭТелемеханика (ТИ, ТС, ТУ)Расчёт сетей напряжением до 1000ВВыбор параметров настройки устройств релейной защиты и автоматикиВыбор первичного оборудованияГрафика в релейной защитеОбщие вопросы проектированияУчимся делать расчётыБиблиотека РЗАБиблиотека электромонтёраИностранная литератураПроектированиеОрганизационые вопросы связаные с РЗАНормативно-техническая документацияНовые нормативно-технические документы по релейной защите и автоматикеПовышение квалификацииОбъявления разработчиков техники РЗА, специалистов эксплуатирующих организацийРелейщики ищут работуТребуются релейщикиКуплю/продамНовости энергетикиРазговоры на свободные темыПриемная Администрации форумаПомощьАрхивыОбсуждение продукции1.
5.2. Схемы и группы соединений обмоток трансформаторовОбмотки трансформаторов имеют обычно соединения: звезда — Υ, звезда с выведенной нейтралью — Ỳ, треугольник — Δ.
Сдвиг фаз между ЭДС первичной и вторичной обмоток (Е1 и Е2) принято выражать условно группой соединений.
В трехфазном трансформаторе применением разных способов соединений обмоток можно образовать двенадцать различных групп соединений, причем при схемах соединения обмоток звезда — звезда мы можем получить любую четную группу (2, 4, 6, 8, 10, 0), а при схеме звезда—треугольник или треугольник—звезда — любую нечетную группу (1, 3, 5, 7, 9, 11).
Группы соединений указываются справа от знаков схем соединения обмоток. Трансформаторы по рис. 2.14 имеют схемы и группы соединения обмоток: Ỳ/ Δ-11; Ỳ/ Ỳ/ Δ-0-11; Υ/ Δ/ Δ-11-11.
Соединение
в звезду обмотки ВН позволяет выполнить
внутреннюю изоляцию из расчета фазной
ЭДС, т.
е. в √3 раз
меньше линейной. Обмотки НН преимущественно
соединяются в треугольник, что
позволяет уменьшить сечение обмотки,
рассчитав ее на фазный ток I/√3.
Кроме того, при соединении обмотки
трансформатора в треугольник создается
замкнутый контур для токов высших
гармоник, кратных трем, которые при этом
не выходят во внешнюю сеть, вследствие
чего улучшается
симметрия напряжения на нагрузке.
Соединение
обмоток в звезду с выведенной нулевой
точкой применяется в том случае,
когда нейтраль обмотки должна быть
заземлена. Глухое заземление нейтрали
обмоток ВН обязательно в трансформаторах
330 кВ и выше и во всех автотрансформаторах.
Системы 110, 150 и 220 кВ работают с эффективно
заземленной нейтралью. При этом для
уменьшения токов однофазного КЗ
нейтрали части трансформаторов могут
быть разземлены. Так как изоляция нулевых
выводов обычно не рассчитывается на
полное напряжение, то в режиме разземления
нейтрали необходимо снизить возможные
перенапряжения путем присоединения
ограничителей перенапряжений к нулевой
точке трансформатора (рис.
2.15).
Мощный трансформатор высокого напряжения — сложное устройство, состоящее из большого числа конструктивных элементов, основными из которых являются: магнитная система (магнитопровод), обмотки, изоляция, выводы, бак, охлаждающее устройство, механизм регулирования напряжения, защитные и измерительные устройства, тележка.
В магнитной системе проходит магнитный поток трансформатора (отсюда название «магнитопровод»). Магнитопровод является конструктивной и механической основой трансформатора. Он выполняется из отдельных листов электротехнической стали, изолированных друг от друга. Магнитопровод и его конструктивные детали составляют остов трансформатора. На остове устанавливают обмотки и крепят проводники, соединяющие обмотки с вводами, составляя активную часть.
Обмотки трансформаторов могут быть концентрическими и чередующимися (рис. 2.16).
Обмотки
ВН и НН, в случае выполнения невысоких
цилиндров с одинаковыми диаметрами
(рис.
2.16,б), имеют значительное число
паек и некомпактны. Такая обмотка
применяется для специальных электропечных
трансформаторов или для сухих
трансформаторов, так как обеспечивает
лучшее охлаждение обмоток.
Для проводников обмотки используется медь и алюминий. Как известно, медь имеет малое электрическое сопротивление, легко поддается пайке, механически прочна, что и обеспечивает широкое применение меди для обмоток трансформаторов. Алюминий дешевле, обладает меньшей плотностью, но большим удельным сопротивлением, требует новой технологии выполнения обмоток. В настоящее время трансформаторы с алюминиевой обмоткой изготовляются на мощность до 6300 кВ• А.
В
современных трансформаторах для обмотки
применяется транспнированный
провод,
в котором отдельные проводники в
параллельном пучке периодически изменяют
свое положение. Это выравнивает
сопротиление элементарных проводников,
увеличивает механическую прочность,
уменьшает толщину изоляции и размеры
магнитопровода.
Изоляция трансформатора является ответственной частью, так как надежность работы трансформатора определяется в основном надежностью его изоляции.
В масляных трансформаторах основной изоляцией является масло в сочетании с твердыми диэлектриками: бумагой, электрокартоном, гетинасом, деревом (маслобарьерная изоляция).
В сухих трансформаторах широко применяются новые виды изолирующих материалов повышенной нагревостойкости на основе кремнийорганических материалов.
Активную часть трансформатора вместе с отводами и переключающими устройствами для регулирования напряжения помещают в бак. Основные части бака — стенки, дно и крышка. Крышку используют для установки вводов, выхлопной трубы, крепления расширителя, термометров и других деталей. На стенке бака укрепляют охладительные устройства — радиаторы.
Стальные
баки, для уменьшения потерь от потоков
рассеяния, экранируются с внутренней
стороны пакетами из электротехнической
стали или пластинами из немагнитных
материалов (медь, алюминий).
Расширитель трансформатора представляет собой цилиндрический сосуд, соединенный с баком трубопроводом и служащий для уменьшения площади соприкосновения масла с воздухом. Бак трансформатора полностью залит маслом, изменение объема масла при нагреве и охлаждении приводит к колебанию уровня масла в расширителе; при этом воздух вытесняется из расширителя или всасывается в него. К баку трансформатора крепится термосифонный фильтр, заполненный силикагелем или другим веществом, поглощающим продукты окисления масла. При циркуляции масла через фильтр происходит его непрерывная регенерация.
Для контроля за работой трансформатора предусматриваются котрольно-измерительные и защитные устройства. К контрольным устройствам относят маслоуказатель и термометры. Маслоуказатель устанавливается на расширителе, термометр — на крышке бака. К защитным устройствам относятся реле понижения уровня масла и газовое реле.
На
мощных трансформаторах 330—750 кВ
дополнительно применяются устройства
контроля изоляции вводов (КИВ) и манометры,
контролирующие давление масла в
герметичных вводах ВН.
Основные конструктивные узлы трансформаторов показаны на рис. 2.17.
Открытый треугольник. Открытый треугольник. Схемы подключения трансформатора напряжения
Трансформатор напряжения предназначен для понижения высокого напряжения до нормативного значения 100 или 100/v3 В и для отделения цепей измерения и релейной защиты от первичных цепей высокого напряжения. Схема подключения однофазного трансформатора напряжения показана на рис.; первичная обмотка подключена к сетевому напряжению U1, а к вторичной обмотке (напряжение U2) параллельно подключены катушки измерительных приборов и реле. Для безопасности эксплуатации один вывод вторичной обмотки заземлен. Трансформатор напряжения, в отличие от трансформатора тока, работает в режиме, близком к холостому ходу, так как сопротивление параллельно включенных катушек приборов и реле велико, а потребляемый ими ток мал.
1 — первичная обмотка; 2 — магнитопровод; 3 — вторичная обмотка
Номинальный коэффициент трансформации определяется выражением:
Где U1ном и U2ном — номинальные первичное и вторичное напряжения соответственно.
Рассеивание магнитного потока и потери в сердечнике приводят к погрешности измерения
Как и в трансформаторах тока, вектор вторичного напряжения сдвинут относительно вектора первичного напряжения на угол 180°. Это определяет угловую ошибку.
Классы точности 0,2 различаются в зависимости от номинальной погрешности; 0,5; 1; 3.
Погрешность зависит от конструкции магнитопровода, магнитной проницаемости стали и от cosφ2, т.е. от вторичной нагрузки. В конструкции трансформаторов напряжения предусмотрена компенсация погрешности напряжения некоторым уменьшением числа витков первичной обмотки, а также компенсация угловой погрешности за счет специальных компенсирующих обмоток.
Суммарное потребление обмоток средств измерений и реле, присоединяемых к вторичной обмотке трансформатора напряжения, не должно превышать номинальной мощности трансформатора напряжения, иначе это приведет к увеличению погрешностей.
В зависимости от назначения могут применяться трансформаторы напряжения с различными схемами соединения обмоток.
Для измерения трех фазных напряжений можно использовать два однофазных двухобмоточных трансформатора НОМ, НОС, НОЛ, включенных по схеме разомкнутого треугольника (рис. 4.13, а), а также трехфазный двухобмоточный НТМК трансформаторы, обмотки которых соединены в звезду (рис. 4.13, б). Для измерения напряжения относительно земли можно использовать три однофазных трансформатора, включенных по схеме Y 0 / Y 0 , или трехфазные трехобмоточные трансформаторы НТМИ или НАМИ (рис. б). В последнем случае обмотка, соединенная звездой, используется для подключения измерительных приборов, а реле замыкания на землю подключается к обмотке открытого треугольника. Таким же образом к трехфазной группе подключаются однофазные трехобмоточные трансформаторы типа ЗНОМ и каскадные трансформаторы НКФ.
Схемы соединения обмоток трансформаторов напряжения
По конструкции различают трехфазные и однофазные трансформаторы. Трехфазные трансформаторы напряжения применяются на напряжение до 18 кВ, однофазные — на любое напряжение.
По типу изоляции трансформаторы бывают сухие, маслонаполненные и литые.
Обмотки сухих трансформаторов выполнены проводом ПЭЛ, изоляция между обмотками — электрокартон. Такие трансформаторы применяются в установках до 1000 В (НОС-0,5 — однофазный сухой трансформатор напряжения на 0,5 кВ).
Трансформаторы напряжения с масляной изоляцией применяются на напряжение от 6 до 1150 кВ в ЗРУ и ОРУ. В этих трансформаторах обмотки и магнитопровод заполнены маслом, которое служит для изоляции и охлаждения.
Трансформаторы однофазные двухобмоточные НОМ-6, НОМ-10, НОМ-15, НОМ-35 следует отличать от однофазных трехобмоточных ЗНОМ-15, ЗНОМ-20, ЗНОМ-35.
(рисунок 1, б ), иногда называемый V-образным. Рассмотрим несколько типичных примеров областей их применения.
Рисунок 1. Различие соединений в открытом ( и ) и открытом ( b ) треугольниках. Примеры применения для соединений «открытый треугольник»: ( в ) и фильтр напряжения нулевой последовательности ( р ).
Следующий пример взят из другой области. На рисунке 1 r показан фильтр нулевого напряжения, который используется для обнаружения замыканий на землю в сети с изолированной нейтралью. Первичные обмотки соединены в звезду, ее нейтраль обязательно заземлена, благодаря чему первичная обмотка каждой фазы соединена со своим напряжением относительно земли. Вторичные обмотки, соединенные в открытый треугольник, питают реле R .
В нормальных условиях, а также с заземлением, но без него геометрическая сумма фазных напряжений равна нулю. Следовательно, напряжение на катушке реле равно нулю и оно не срабатывает. Однако при замыкании на землю в напряжениях 9 появляется составляющая нулевой последовательности.0010 U 0. Реле срабатывает и выполняет заданные действия (включает сигнал, отключает заземленную часть, включает резерв и т.д.).
Обращаем внимание на следующее. Заземление нейтрали первичной обмотки (рисунок 1, р ) является необходимым условием работы схемы.
Заземление вторичной обмотки является средством безопасности (см. статью «Соединение звездой»). Токи третьей гармоники в цепи вторичной обмотки не возникают, так как трансформаторы напряжения работают при малых индукциях, из-за чего их магнитопроводы далеки от насыщения.
Открытый треугольник редко применяется в силовых электроустановках, но широко применяется в измерительных, учетных и сложных схемах релейной защиты.
На рисунке 2 два однофазных силовых трансформатора и соединены в открытый треугольник. Это равносильно простому отключению одного трансформатора от трехфазной группы, но оставлению всех внешних клемм как на первичной, так и на вторичной стороне. Особенности такого подключения следующие:
1. В фазах аб и ас имеют линейные токи, сдвинутые вместе с резистивной нагрузкой относительно соответствующих фазных напряжений на 30°. Это означает, что каждый трансформатор с активной нагрузкой работает с cos φ. = 0,866 (не cos φ = 1).
Следовательно, выходная мощность двух трансформаторов, соединенных в открытый треугольник, составляет не 2/3, а всего 58% (2/3 от 86,6%) мощности, которая была бы в закрытом треугольнике.
Рис. 2. Примеры соединений по схеме «открытый треугольник».
2. Различные сопротивления линейных токов нарушают симметрию под нагрузкой.
В третьем примере (рис. 2, в ) показано соединение по схеме «открытый треугольник» двух однофазных трансформаторов напряжения. Такое включение применяют в высоковольтных электроустановках, если достаточно для контроля линейных напряжений U АВ, U ВС,. Вторичное напряжение заземлено в целях безопасности.
1 Прямая, обратная и нулевая последовательности являются терминами метода симметричных составляющих, который используется для расчета цепей с несимметричной нагрузкой.
2 U AB = k × U ab, U BC = k × U bc, U CA = k × U ca, где k – трансформатор напряжения, в нашем примере 10000:100 = 100.
Вольтметры калибруются в киловольтах.
Трансформатор напряжения измерительный служит для снижения высокого напряжения, подаваемого в установках переменного тока, для измерительных приборов и реле защиты и автоматики.
Для прямого подключения к высокому напряжению потребуются очень громоздкие устройства и реле из-за необходимости их выполнения с высоковольтной изоляцией. Изготовление и использование такого оборудования практически нецелесообразно, особенно при напряжении 35 кВ и выше.
Применение трансформаторов напряжения позволяет использовать стандартные измерительные приборы для измерений высокого напряжения, расширяя пределы их измерений; катушки реле, подключаемые через трансформаторы напряжения, также могут иметь стандартное исполнение.
Кроме того, трансформатор напряжения изолирует (изолирует) измерительные приборы и реле от высокого напряжения, тем самым обеспечивая их безопасную эксплуатацию.
Трансформаторы напряжения широко применяются в электроустановках высокого напряжения, от их работы зависит точность и учет электроэнергии, а также надежность работы релейной защиты и противоаварийной автоматики.
Измерительный трансформатор напряжения по принципу конструкции ничем не отличается от . Он состоит из стального сердечника, состоящего из листов электротехнической стали, первичной обмотки и одной или двух вторичных обмоток.
На рис. 1, а изображена схема трансформатора напряжения с одной вторичной обмоткой. На первичную обмотку подается высокое напряжение U1, а на вторичное напряжение U2 подключается измерительный прибор. Начала первичной и вторичной обмоток обозначают буквами А и а, концы — буквами Х и х. Такие обозначения обычно наносят на корпус трансформатора напряжения рядом с выводами его обмоток.
Отношение номинального напряжения первичной обмотки к номинальному напряжению вторичной обмотки называют номинальным напряжением трансформатора Кн = U1 ном / U2 ном
Рис.: 1. Схема и векторная диаграмма трансформатора напряжения: а — схема, б — векторная диаграмма напряжения, в — векторная диаграмма напряжения
При безошибочной работе трансформатора напряжения его первичное и вторичное напряжения совпадают по фазе, как показано на рис.
1.6, а отношение их значений равно К н. При коэффициенте трансформации К н = 1 напряжение U2 = U1 (рис. 1, в).
Трансформаторы напряжения измерительные с двумя вторичными обмотками
Трансформаторы напряжения с двумя вторичными обмотками, кроме питания средств измерений и реле, предназначены для работы на устройства сигнализации замыкания на землю в сети с изолированной нейтралью или для защиты от земли неисправности в сети с заземленной нейтралью.
Схема трансформатора напряжения с двумя вторичными обмотками представлена на рис. 2, а. Зажимы второй (дополнительной) обмотки, используемой для сигнализации или защиты при замыканиях на землю, обозначаются ad и xd.
На рис. 2.6 приведена схема включения трех таких трансформаторов напряжения в трехфазную сеть. Первичная и основная вторичная обмотки соединены звездой. Первичная нейтраль заземлена. Три фазы и ноль можно подавать на измерительные приборы и реле от основных вторичных обмоток. Дополнительные вторичные обмотки соединены треугольником.
От них сумма фазных напряжений всех трех фаз поступает на устройства сигнализации или защиты.
При нормальной работе сети, к которой подключен трансформатор напряжения, эта векторная сумма равна нулю. Это видно из векторных диаграмм на рис. 2, в, где Uа, Vб и Uк — векторы фазных напряжений, приложенных к первичным обмоткам, а Uад, Uб д и Uкд — векторы напряжений первичной и вторичной дополнительных обмотка. напряжения на вторичных добавочных обмотках, совпадающих по направлению с векторами на соответствующих первичных обмотках (таких же, как на рис. 1, в).
Рис. 2. Трансформатор напряжения с двумя вторичными обмотками. а — схема; б — включение в трехфазную цепь; в — векторная диаграмма
Сумма векторов Uад, Uб д и Uкд получена путем их сложения по схеме соединения дополнительных обмоток, при этом предполагалось, что стрелки векторов как первичных, так и вторичных напряжений соответствуют начала обмоток трансформатора.
Результирующее напряжение 3U0 между концом обмотки фазы С и началом обмотки фазы А на схеме равно нулю.
В реальных условиях обычно имеется незначительное напряжение несимметрии на выходе открытого треугольника, не превышающее 2-3% от номинального напряжения. Этот дисбаланс создается всегда существующей незначительной асимметрией вторичных фазных напряжений и небольшим отклонением формы их кривой от синусоидальной.
Напряжение, обеспечивающее надежную работу реле, включенных по схеме «открытый треугольник», возникает только при замыканиях на землю на стороне первичной обмотки трансформатора напряжения. Так как замыкания на землю связаны с прохождением тока через нейтраль, то результирующее напряжение на выходе открытого треугольника по методу симметричных составляющих называют напряжением нулевой последовательности и обозначают 3U0. В этом обозначении цифра 3 указывает на то, что напряжение в этой цепи является суммой трех фаз. Обозначение 3U0 также относится к выходной цепи с открытым треугольником, применяемой к реле сигнализации или защиты (рис. 2.6).
Рис. 3. Векторные диаграммы напряжений первичной и вторичной добавочных обмоток при однофазном замыкании на землю: а — в сети с глухозаземленной нейтралью, б — в сети с изолированной нейтралью.
Напряжение 3U0 имеет наибольшее значение при однофазном замыкании на землю. Следует иметь в виду, что максимальное значение напряжения 3U0 в сети с изолированной нейтралью значительно выше, чем в сети с заземленной нейтралью.
Общие цепи переключения трансформаторов напряжения
Простейшая схема с использованием одного, показанная на рис. 1, а, применяется в пусковых шкафах двигателей и в пунктах коммутации 6-10 кВ для включения вольтметра и реле напряжения устройства АВР.
На рисунке 4 приведены схемы включения однофазных трансформаторов напряжения с одной обмоткой для питания трехфазных вторичных цепей. Группа из трех соединенных звездой однофазных трансформаторов, показанная на рис. 4, а, применяется для питания измерительных приборов, счетчиков и вольтметров для контроля изоляции в электроустановках 0,5-10 кВ с изолированной нейтралью и неразветвленной сетью, где сигнализация возникновения однофазных замыканий на землю не требуется.
Для определения «земли» этими вольтметрами они должны показывать величину первичных напряжений между фазами и землей (см.
векторную диаграмму на рис. 3.6). Для этого заземляют ноль обмоток ВН и включают вольтметры на вторичные фазные напряжения.
Поскольку при однофазных замыканиях на землю трансформаторы напряжения могут длительное время находиться под линейным напряжением, их номинальное напряжение должно соответствовать первичному междуфазному напряжению. В результате в штатном режиме при работе под фазным напряжением мощность каждого трансформатора, а значит, и всей группы уменьшается на √
3 раза. Так как в схеме нулевая вторичная обмотка заземлена, вторичные предохранители установлены во всех трех фазах.
Рис. 4. Схемы подключения однофазных измерительных трансформаторов напряжения с одной вторичной обмоткой: а — схема звезда-звезда для электроустановок 0,5 — 10 кВ с изолированной нейтралью, б — схема разомкнутый треугольник для электроустановок 0,38 — 10 кВ, в — то же для электроустановок 6 — 35 кВ, г — включение трансформаторов напряжения 6 — 18 кВ по схеме треугольник — звезда для питания устройств АРВ синхронных машин.
На рис. 4.6 и трансформаторы напряжения, предназначенные для питания средств измерений, счетчиков и реле, подключенных к междуфазным напряжениям, соединяют по схеме открытого треугольника. Эта схема обеспечивает симметричные междуфазные напряжения Uab, Ubc, Uc a при работе трансформаторов напряжения любого класса точности.
Особенностью схемы разомкнутый треугольник является недоиспользование мощности трансформаторов, так как мощность такой группы из двух трансформаторов меньше мощности группы из трех трансформаторов, соединенных в полный треугольник не в 1,5 раза, а автор√ 3 раза.
Схема на рис. 4, б применяется для питания неразветвленных цепей напряжения электроустановок 0,38-10 кВ, что позволяет устанавливать заземление вторичных цепей непосредственно на трансформаторе напряжения.
В схеме вторичных цепей, показанной на рис. 4, в, вместо предохранителей установлен двухполюсный выключатель, при срабатывании которого блокирующий контакт замыкает цепь сигнала «обрыв напряжения».
Заземление вторичных обмоток выполняется на щите в фазе В, которая дополнительно заземляется непосредственно на трансформаторе напряжения через пробойный предохранитель. Выключатель обеспечивает отключение вторичных цепей от трансформатора напряжения с видимым разрывом. Данная схема применяется в электроустановках 6 — 35 кВ при питании разветвленных вторичных цепей от двух и более трансформаторов напряжения.
На рис. 4, д, трансформаторы напряжения соединены по схеме треугольник-звезда, обеспечивающие вторичное линейное напряжение U = 173 В, необходимое для питания устройств автоматического управления возбуждением (АРВ) синхронных генераторов и компенсаторов. С целью повышения надежности работы АРВ предохранители во вторичных цепях не устанавливаются, что допускается для неразветвленных цепей напряжения.
Схема включения однофазного трансформатора напряжения представлена на рис. 1, а. Предохранители ФВ1 и ФВ2 защищают сеть высокого напряжения от повреждения первичной обмотки телевизора.
Предохранители ФВ3 и ФВ4 (или автоматические выключатели) защищают телевизор от повреждений при нагрузке.
Схема соединения двух однофазных трансформаторов напряжения ТВ1 и ТВ2 в открытый треугольник (рис. 2). Трансформаторы включены для двух междуфазных напряжений, например UAB и UBC. Напряжение на зажимах вторичных обмоток ТВ всегда пропорционально междуфазным напряжениям, подаваемым с первичной стороны. Между проводами вторичной цепи включается нагрузка (реле).
Схема позволяет получить все три междуфазных напряжения UAB, UBC и UCA (не рекомендуется подключать нагрузку между точками а и с, так как через трансформаторы будет протекать дополнительный ток нагрузки, вызывающий увеличение в ошибке).
Рисунок: 1. Схема подключения измерительного трансформатора напряжения
Рисунок: 2. Схема подключения двух однофазных трансформаторов напряжения в открытый треугольник
Схема подключения трех однофазных трансформаторов напряжения в звезду на рис.
3, предназначен для получения фазных напряжений относительно земли и междуфазных (линейных) напряжений. Три первичные катушки телевизора соединены в звезду. Начала каждой обмотки L подключаются к соответствующим фазам линии, а концы X объединяются в общую точку (нейтраль N1) и заземляются.
При таком подключении к каждой первичной обмотке трансформатора напряжения (ТН) подается фазное напряжение линии электропередачи (ЛЭП) относительно земли. Концы вторичных обмоток ТН (х) также соединены в звезду, нейтраль N2 которой соединена с нулевой точкой нагрузки. На приведенной схеме нейтраль первичной обмотки (точка N1) жестко соединена с землей и имеет потенциал, равный нулю, такой же потенциал будет у нейтрали N2 и нейтрали нагрузки, связанной с нейтралью.
Рис. 3. Схема подключения трех однофазных трансформаторов напряжения в звезду
При таком расположении фазные напряжения на вторичной стороне соответствуют фазным напряжениям относительно земли на первичной стороне.
Заземление нейтрали первичной обмотки трансформатора напряжения и наличие нулевого провода во вторичной цепи являются обязательным условием получения фазных напряжений относительно земли.
Схема подключения к фильтру напряжения нулевой последовательности (рис. 4). Первичные обмотки соединены звездой с заземленной нейтралью, а вторичные обмотки соединены последовательно, образуя открытый треугольник. Реле напряжения КВ подключается к клеммам вершин открытого треугольника. Напряжение U2 на выводах открытого треугольника равно геометрической сумме напряжений вторичных обмоток:
Рис. 4. Схема включения трех однофазных трансформаторов напряжения в фильтр напряжения нулевой последовательности
Рассматриваемая схема является фильтром нулевой последовательности (НП). Необходимым условием работы схемы в качестве фильтра НП является заземление нейтрали первичной обмотки ТН. Используя однофазные ТН с двумя вторичными обмотками, можно одну из них соединить по схеме звезда, а вторую — по схеме разомкнутого треугольника (рис.
5).
Рис. 5. Схема соединения трех однофазных трансформаторов напряжения для контроля изоляции
Номинальное вторичное напряжение обмотки, предназначенной для соединения в открытый треугольник, принимается равным для сетей с глухозаземленной нейтралью 100 В, а для сетей с изолированной нейтралью 100/3 В.
Схема подключения трехфазного трехстержневого трансформатора напряжения, показанного на рис. 6. Нейтраль ТН заземляется.
Рис. 6. Схема соединения трехфазного трехстержневого трансформатора напряжения в системе с глухозаземленной нейтралью
Схема соединения обмоток трехфазного трансформатора напряжения в фильтр напряжения НП показана на рис. пять.
Трехфазные трехстержневые ТН для данной схемы применять нельзя, так как в их магнитопроводе отсутствуют пути замыкания магнитных потоков НП Фо, создаваемых током 10 в первичных обмотках при замыкании на землю в сеть. В этом случае поток фо замыкается по воздуху по пути с высоким магнитным сопротивлением.
Это приводит к уменьшению сопротивления НП трансформатора и резкому увеличению I к нам. Повышенный ток I вызывает у нас недопустимый нагрев трансформатора, поэтому недопустимо применение трехстержневых трансформаторов напряжения.
В пятистержневых трансформаторах для замыкания потоков Ф0 используются четвертый и пятый стержни магнитопровода (рис. 7). Для получения 3У0 от трехфазного пятистержневого трансформатора напряжения на каждой его основной ветви 7, 2 и 3 выполняют дополнительную (третью) обмотку, соединенную по схеме «открытый треугольник».
Напряжение на зажимах этой обмотки появляется только при замыкании на землю, когда возникают магнитные потоки НП, замкнутые по 4 и 5 стержням магнитопровода. Схемы с пятистержневым ТН позволяют получать фазные и междуфазные напряжения одновременно с напряжением НП. Они используются для измерения напряжения и контроля изоляции в сетях с изолированной нейтралью. Для этих же целей можно использовать схему на рис. 5
Рис.
8. Схема включения трехфазного трехстержневого трансформатора напряжения для измерения мощности методом двух ваттметров
Трансформатор напряжения аналогичен по принципу действия и конструкции обычному силовому трансформатору. Как показано на рис. 6-1, трансформатор напряжения состоит из стального сердечника (магнитопровода) С, собранного из тонких пластин трансформаторной стали, и двух обмоток — первичной и вторичной, изолированных друг от друга и от сердечника.
Первичная обмотка, имеющая очень большое число витков (несколько тысяч) тонкого провода, подключается непосредственно к сети высокого напряжения, а параллельно вторичной обмотке, имеющей меньшую количество витков (несколько сотен).
Под действием сетевого напряжения по первичной обмотке протекает ток, создающий в сердечнике переменный магнитный поток F, который, пересекая витки вторичной обмотки, наводит э. и т.д. с. Э, которое при разомкнутой вторичной обмотке (трансформаторе напряжения холостого хода) равно напряжению на ее зажимах U 2Х.
.Х,
Напряжение U 2Х..Х во сколько раз меньше первичного напряжения U 1 во сколько раз число витков вторичной обмотки меньше числа витков первичной обмотки:
Вводя это обозначение, можно записать:
В паспортах трансформаторов напряжения их коэффициенты трансформации указывают дробью, в числителе которой номинальное первичное напряжение, а в знаменателе — номинальное вторичное напряжение. Так, например
изм, если в паспорте трансформатора напряжения написано 6 000/100, то это означает, что данный трансформатор напряжения предназначен для установки в сети с номинальным напряжением 6000 В и имеет коэффициент трансформации 60
Для правильного соединения трансформаторов напряжения между собой и правильного присоединения к ним реле направления мощности, ваттметров и счетчиков изготовители определенным образом обозначают (маркируют) выходные выводы обмоток: начало первичной обмотки — А, конец — Х; начало основной вторичной обмотки — а, конец — х; начало дополнительной вторичной обмотки — а д, конец — х д.
При включении однофазных трансформаторов напряжения для фазных напряжений начала первичных обмоток соединяют фазы, а концы собирают в нулевой точке. При включении трансформаторов напряжения на междуфазные напряжения начала первичных обмоток подключают к начальным фазам в порядке их электрического чередования друг за другом. Например, при включении двух однофазных трансформаторов напряжения на междуфазные напряжения АВ и ВС (по схеме рис. 6-3, б) с чередованием фаз А, В, С первый Трансформатор напряжения включают началом первичной обмотки в фазу А, а концом в фазу В, а второй — началом в фазу В и концом в фазу С. При маркировке выводов вторичных обмоток трансформаторов напряжения начало а принимается за вывод, с которого уходит ток, а в первичной обмотке ток течет от начала А к концу Х, как показано на рис. 6-2. Другими словами, если на первичной стороне ток входит в начало А, то его выходом будет однополярный вывод, то есть начало вторичной обмотки а, из которого в этот момент уходит ток.
При маркировке и включении обмоток по этому правилу направление тока в реле, как показано на рис. 6-2, при включении реле через трансформатор напряжения останется таким же, как и при он подключен непосредственно к сети.
Трансформаторы напряжения трехфазные и однофазные. Последние в зависимости от назначения соединяются между собой по различным схемам.
На рис. 6-3 и 6-4 показаны принципиальные схемы подключения однофазных трансформаторов напряжения.
На рис. 6-3, а приведена схема подключения одного трансформатора напряжения междуфазного напряжения. Эта схема используется, когда для защиты или измерения требуется только одно междуфазное напряжение.
На рис. 6-3, б показана схема соединения двух трансформаторов напряжения в открытый треугольник (или частичную звезду). Эта схема, получившая широкое распространение, применяется, когда для защиты или измерения требуется два или три междуфазных напряжения.
|
На рис.
6-3, на схеме показано соединение трех трансформаторов напряжения в звезду. Эта схема также широко используется и используется, когда фазные напряжения или фазные и междуфазные напряжения необходимы одновременно для защиты или измерений.
На рис. 6-3, г показано соединение трех трансформаторов напряжения по схеме треугольник-звезда. Эта схема обеспечивает перенапряжение на вторичной стороне, равное
Такое напряжение необходимо для питания корректоров электромагнитного напряжения устройств автоматического управления возбуждением генераторов.
На рис. 6-4 представлена схема соединения трансформатора напряжения, имеющего две вторичные обмотки. Первичная обмотка и основная вторичная обмотка соединены в звезду, т. е. так же, как на приведенной схеме на рис. 6-3, в. Дополнительная вторичная обмотка включена по схеме разомкнутого треугольника (по сумме фазных напряжений). Это подключение используется для получения напряжения нулевой последовательности (см. § 6-7), необходимого для включения реле напряжения и реле направления мощности для защиты от однофазных коротких замыканий.
в сетях с заземленными нулевыми точками трансформаторов и для сигнализации при однофазных замыканиях на землю в сетях с изолированными нулевыми точками трансформаторов.
Как известно, сумма трехфазных напряжений в нормальном режиме, а также при двухфазных и трехфазных КЗ. равен нулю. Поэтому в этих условиях напряжение между точками О 1 — О 2 на рис. 6-4 равно нулю (практически между этими точками имеется небольшое напряжение 0,5-2 В, называемое напряжением несимметрии).
С однофазным КЗ. в сети с заземленными нулевыми точками трансформаторов (сети 110 кВ и выше) фазное напряжение поврежденной фазы становится равным нулю, а геометрическая сумма фазных напряжений двух неповрежденных фаз оказывается равной фазному напряжению. В сети с изолированными нулевыми точками трансформаторов (сети 35 кВ и ниже) при однофазных замыканиях на землю напряжения неповрежденных фаз становятся равными междуфазному напряжению, а их геометрическая сумма оказывается равной в три раза больше фазного напряжения.
Для обеспечения того, чтобы в последнем случае напряжение на реле не превышало номинального значения, равного 100 В, для трансформаторов напряжения, предназначенных для сетей, работающих с изолированными нулевыми точками трансформаторов, вторичные добавочные обмотки подключаются по схеме разомкнутого треугольника иметь увеличенный в 3 раза коэффициент трансформации, например 6000/100/3.
Напряжение нулевой последовательности можно также получить от специальных обмоток трехфазных трансформаторов напряжения.
В конструкции, показанной на рис. 6-5 специальные обмотки расположены на крайних стержнях пятистержневого сердечника и соединены последовательно друг с другом.
В нормальном режиме, а также при двухфазных и трехфазных коротких замыканиях, когда сумма фазных напряжений равна нулю, магнитный поток в наружных стержнях отсутствует, а значит, отсутствует напряжение на специальных обмотки. При однофазном замыкании. или замыкания на землю сумма фазных напряжений не равна нулю.
Поэтому магнитный поток замыкается по крайним стержням и наводит напряжение на специальные обмотки.
В другой конструкции, показанной на рис. 6-6, имеется дополнительная вторичная обмотка, расположенная на основных выводах и соединенная по схеме разомкнутого треугольника.
При включении первичных обмоток трансформаторов напряжения на фазные напряжения их соединяют в звезду, нулевая точка которой должна быть соединена с землей (заземлена), как показано на рис. 6-3, в, 6- 4, 6-5, 6-6. Заземление первичных обмоток необходимо, чтобы при однофазных коротких замыканиях. или замыкания на землю в сети, где установлен трансформатор напряжения, реле и устройства, подключенные к его вторичной обмотке, правильно измерили фазное напряжение относительно земли.
Вторичные обмотки трансформаторов напряжения подлежат обязательному заземлению независимо от схемы их соединения. Данное заземление является защитным – обеспечивающим безопасность персонала при попадании высокого напряжения во вторичные цепи.
Обычно заземляют нулевую точку звезды (рис. 6-3, в и г) или один из фазных проводов (рис. 6-3, а и б, рис. 6-4).
Первичные обмотки трансформаторов напряжения до 35 кВ подключаются к сети через высоковольтные предохранители и ограничительные резисторы. Эти предохранители предназначены для быстрого отключения поврежденного трансформатора напряжения от сети. Ограничительные резисторы устанавливают для уменьшения тока короткого замыкания, если отключающая способность предохранителей недостаточна.
Для защиты обмоток трансформатора напряжения от длительного прохождения тока короткого замыкания. при повреждении во вторичных цепях устанавливаются предохранители низкого напряжения или автоматы. Конструкция предохранителей и плавких вставок должна быть надежной, исключающей обрывы, потерю контакта и другие повреждения, приводящие к исчезновению напряжения на защите. Предохранители и автоматические выключатели необходимо правильно выбирать с учетом смещения от максимальной токовой нагрузки, которая может через них проходить (см.
гл. 2).
Потеря напряжения на трансформаторе напряжения из-за неисправности предохранителей воспринимается защитой так же, как падение напряжения при коротком замыкании. в защищаемой сети, и приводит к ее неправильному действию. Поэтому защиты, реагирующие на понижение или пропадание напряжения, либо выполняются так, чтобы они различали короткое замыкание. от неисправности во вторичных цепях, или снабжены специальными блокировками.
На рис. 6-7 показаны в качестве примера две схемы включения защиты от пониженного напряжения. На рис. 6-7, а два реле минимального напряжения подключены к разным междуфазным напряжениям трансформатора напряжения, их контакты соединены последовательно. При такой схеме подключения защита не может сработать ложно, если перегорит один из предохранителей. Тем не менее, ложное срабатывание все же может произойти, если поврежден один трансформатор напряжения или если одновременно перегорели два предохранителя. Более надежной в этом отношении является схема на рис.
6-7, б, в которой также используются два реле минимального напряжения, но подключенные к разным трансформаторам напряжения.
На рис. 6-8 показана схема включения специальной блокировки, предотвращающей ложное срабатывание защиты при обрыве цепи от трансформатора напряжения. Блокировка типа КРБ-11 (Б на рис. 6-8) состоит из трех конденсаторов С одинаковой емкости, реле напряжения Н о и реле тока Т о. Конденсаторы C соединены звездой для создания искусственной нулевой точки и подключены к фазным напряжениям. В провод, соединяющий нулевую точку конденсаторов с нулевой точкой вторичной обмотки трансформатора напряжения, включена обмотка реле напряжения Н о, через размыкающий контакт которого подается рабочий ток на защиту от короткого замыкания установлен.
Цепь обмотки реле Н о проходит через размыкающий контакт реле тока Т о, обмотка которого включена в нулевой провод трансформаторов тока, питающих комплект защиты от междуфазных коротких замыканий.
В норме, когда сумма фазных напряжений равна нулю, напряжения нулевых точек звезды конденсаторов и вторичной обмотки трансформатора напряжения также равны нулю и, следовательно, ток в обмотке реле Н о отсутствует.
При перегорании одного или двух любых предохранителей напряжение нулевой точки звезды конденсаторов станет равным сумме напряжений остальных фаз, а напряжение нулевой точки звезды вторичной обмотки трансформатор напряжения останется равным нулю. В результате под действием напряжения, возникшего между нулевыми точками, по обмотке реле Н о потечет ток и реле, сработав, снимет рабочий ток с защиты от короткого замыкания, установленной нижним контактом , а верхний контакт подаст сигнал.
При перегорании предохранителей всех трех фаз блокировка рассматриваемого типа не срабатывает, что является ее органическим недостатком. При двухфазном коротком замыкании. на землю на защищаемой линии нарушается симметрия фазных напряжений, подводимых к звезде конденсаторов, и может сработать блокировка и отключить защиту. Для предотвращения такого некорректного блокирующего действия предусмотрено токовое реле Т в, которое в этом случае срабатывает и, размыкая цепь обмотки реле Н в, предотвращает его срабатывание.
Для сетей, работающих с изолированными нулевыми точками трансформаторов, выпускается блокировка типа КРБ-12, работающая по аналогичному принципу (см. § 6-7). Для сетей напряжением 500 кВ выпускается более сложная блокировка, действующая и при перегорании трех предохранителей [Л. пять].
Трансформаторы напряжения имеют две ошибки:
1) ошибка по напряжению (или по коэффициенту трансформации), под которой понимается отклонение фактического коэффициента трансформации от номинального;
2) угловая ошибка, под которой понимается угол смещения вторичного напряжения относительно первичного.
Трансформаторы напряжения подразделяются на классы точности в зависимости от погрешностей. Допускаемые погрешности в зависимости от класса точности приведены в табл. 6-1.
|
Один и тот же трансформатор напряжения в зависимости от нагрузки, подключенной к его вторичной обмотке, может работать с разным классом точности и переходить из одного класса в другой при изменении нагрузки относительно его номинальной мощности.
Поэтому в каталогах и паспортах на трансформаторы напряжения указываются два значения мощности: номинальная мощность в вольт-амперах, при которой может работать трансформатор напряжения в гарантированном классе точности, и максимальная мощность, при которой может работать трансформатор напряжения. допустимый нагрев обмоток. Максимальная мощность трансформатора напряжения в несколько раз выше номинальной. Так, для трансформатора напряжения типа НОМ-6 с коэффициентом трансформации 6000/100 для 1 класса точности номинальная мощность 50 В-А, а максимальная мощность 300 В-А.
Помимо рассмотренных выше основных погрешностей, возникающих при преобразовании первичного напряжения во вторичное, на работу релейной защиты и точность измерения влияют также дополнительные погрешности от падения напряжения в цепях напряжения от трансформатор напряжения к месту установки панелей защиты или измерений. Поэтому согласно требованиям ПУЭ [Л. 41], сечение жил кабеля следует выбирать таким, чтобы падение напряжения в указанных цепях не превышало: 3 % для релейной защиты, 1,5 % для щитовых и 0,5 % для счетчиков.
Преобразование звезды в дельту и дельты в звезду. Преобразование Y-Δ
В электрической сети полное сопротивление может быть подключено в различных конфигурациях. Наиболее распространенными из этих конфигураций являются сеть, соединенная звездой или треугольником. Чтобы решить сложные электрические сети или упростить их, мы используем метод преобразования звезда-треугольник. Он заменяет любую сеть с подключением по схеме «звезда» эквивалентной сетью с подключением по схеме «треугольник» и наоборот. Мы собираемся предоставить краткий вывод формулы для преобразования нагрузки между нагрузкой, соединенной звездой и треугольником.
Содержание
Преобразование звезда-треугольник Мы знаем основы последовательного, параллельного или комбинированного последовательного и параллельного соединения, но Y-Δ представляет собой еще одну немного сложную конфигурацию компонентов. Трехфазные сети имеют три провода и обычно сети подключаются по схеме звезда-треугольник .
Трехфазное питание или нагрузка, подключенная в любой конфигурации, может быть преобразована в эквивалентную. Мы используем такое преобразование для упрощения математических расчетов, необходимых для анализа цепей сложной электрической сети.
Сеть, соединенная треугольником, образуется, когда три ветви сети или импедансы соединяются в петлю таким образом, что их головки соединяются с концами соседней ветви. Полученная сеть образует форму треугольника, напоминающую греческую букву дельта «Δ», поэтому она и названа в ее честь. Она также известна как сеть π (пи), потому что она напоминает букву после перестановки ветвей. Узнайте больше о Delta Connection в предыдущем посте.
Сеть, соединенная звездой Сеть, соединенная звездой, образуется, когда три ответвления или импеданса соединяются вместе в общей точке. Остальные концы филиальных сетей свободны.
Полученная форма напоминает букву «Y», поэтому ее также называют сетью, соединенной «Y» или «звездой». Она также известна как сеть с Т-образным соединением из-за ее формы после перестановки ветвей сети. Узнайте больше о Star Connection в предыдущем посте. Схемы, приведенные выше, можно преобразовать с помощью следующего преобразования. Во время преобразования клеммы A, B, C должны оставаться в том же положении, меняется только импеданс и их расположение. Следующий рисунок иллюстрирует приведенное выше утверждение.
Сеть, соединенная треугольником, может быть преобразована в конфигурацию звезды с помощью набора электрических формул. Выведем уравнение для каждого импеданса. На данном рисунке показана дельта-сеть, имеющая клеммы A, B, C с импедансами R 1 , Р 2 , Р 3 . Эквивалентная сеть, соединенная звездой с R A , R B и R C , где они подключены к соответствующим клеммам, как показано на рисунке.
Как упоминалось ранее, клеммы A, B, C остаются прежними, а также импеданс между ними должен оставаться прежним.
Общий импеданс между A-B в дельта-сети; Аналогично импедансу между клеммами B-CАналогично импедансу между A-C в звездообразной сети;
R AB = R A + R B
R BC = R B + R C
R AC = R A + R C
Теперь складывая уравнения (i), (ii) и (iii) вместе Теперь вычтите уравнения (i), (ii) и (iii) одно за другим из уравнения (iv)
Сначала вычтите (ii) из (iv) Аналогично вычитание (i) и (iii) из (iv) приводит к полученным уравнениям для эквивалентных звездам импедансов R A , R B , & R C мы можем заключить соотношение между преобразованиями дельта-звезда как; эквивалентный импеданс звезды равен произведению импедансов соседних треугольников с концевым делением на сумму всех трех импедансов треугольника.
В случае все три импеданса равны в треугольнике, эквивалентный импеданс звезды будет равен
Поскольку все импедансы в треугольнике равны, каждые три эквивалентных сопротивления звезды будут в 1/3 раза больше импеданса треугольника.
Преобразование звезды в треугольникТеперь мы собираемся преобразовать импеданс, соединенный звездой, в импеданс, соединенный треугольником. Давайте выведем уравнения, используемые для преобразования звезды в дельту.
На приведенном рисунке показано полное сопротивление, соединенное звездой R A , R B и R C. В то время как требуемый импеданс, эквивалентный треугольнику, составляет R 1 , R 2 и R 3 , как показано на рисунке. .
Чтобы найти эквивалентное сопротивление треугольника, умножьте предыдущее уравнение (v) и (vi), а также (vi) и (vii) и (v) и (vii) вместе.
Умножение (v) и (vi)Аналогично умножение (vi) на (vii) и (v) на (vii)
Теперь сложите уравнения (viii), (ix) и (x) вместе, чтобы получить индивидуальный эквивалент дельта импеданса, мы делим уравнение (xi) с (v), (vi) и (vii) отдельно, например.
Деление (xi) на (v) Аналогичное деление уравнения (xi) на (vi) и (vii) по отдельности дает
Соотношение между эквивалентным импедансом звезды и треугольника ясно из данного уравнения. Сумма двойного произведения всех импедансов звезды, деленная на импеданс звезды соответствующего терминала, равна импедансу треугольника, связанного с противоположным терминалом.
Упрощение уравнений приведет к тому, что в случае, если все импедансы звезд равны, эквивалентный импеданс треугольника будет равен;
Используя предыдущее уравнение,
Это уравнение предполагает, что каждое эквивалентное сопротивление треугольника в 3 раза больше сопротивления звезды.
Похожие сообщения:
- Теорема Тевенина. Пошаговая процедура с решенным примером
- Теорема Нортона. Пошаговая процедура с примером
- Анализ схемы SUPERNODE | Шаг за шагом с решенным примером
- Анализ цепей SUPERMESH | Шаг за шагом с решенным примером
- Теорема о максимальной передаче мощности для цепей переменного и постоянного тока
- Закон тока и напряжения Кирхгофа (KCL и KVL) | Решенный пример
- Теорема о компенсации – доказательство, объяснение и примеры решения
- Теорема о замещении – пошаговое руководство с решенным примером
- Теорема Миллмана.
Анализ цепей переменного и постоянного тока. Примеры - Теорема о суперпозиции – анализ цепей с решенным примером
- Теорема Теллегена – Решенные примеры и моделирование MATLAB
- Правило делителя напряжения (VDR) — примеры решений для цепей R, L и C
- Правило делителя тока (CDR) – Решенные примеры для цепей переменного и постоянного тока
- Закон Ома: простое объяснение с утверждением и формулами
- Соединения трансформаторов с открытым треугольником
- Стартер со звездой-треугольником (Y-Δ) Стартер — схема питания, управления и проводки
Анализ цепей переменного и постоянного тока. ПримерыПоказать полную статью
Похожие статьи
Кнопка «Вернуться к началу»
Типичное трехфазное питание в разных странах
ПредыдущийСледующий
Чтобы заказать панель управления, укажите минимальное количество фаз, линейное напряжение и мощность, требуемую от панели (кВт).
Компания MHI свяжется с вами для получения подробной информации о SCR, плавном пуске и рейтингах, таких как UL, cUL, CE.
в трехфазной системе — треугольник и звезда. В конфигурации «треугольник» три фазы соединены треугольником, тогда как в конфигурации «звезда» все три нагрузки подключены к одной нейтральной точке.
Конфигурация дельта
R = R1 = R2 = R3 (сбалансированная нагрузка)
Мощность = 3 (VP 2 )/R = 3 (VL 2 )/R = 3 (VL 2 9579)/R = 3 (VL 2 )/R = 3 (VP 2 ). -Дельта = 1,73 x VL x IL
IP = IL/1,73
VP = VL
Конфигурация звездой
R = R1 = R2 = R3 (сбалансированная нагрузка)
9007 Мощность = (8VL 905) R = 3(VP 2 )/R
Power-Wye = 1,73 x VL x IP
IP = IL
VP = VL/1,73
——————————————————————————————— ————————————————-
3-фазный открытый треугольник (открытый треугольник, 6 проводов)
3-фазный замкнутый треугольник (3-проводной)
Пожалуйста, изучите диаграммы выше для систем треугольник и звезда (звезда).
