Измерительными называют трансформаторы тока и трансформаторы напряжения, применение которых позволяет; понижать ток. или напряжение первичной цепи до величины, удобной для питания измерительных приборов и устройств релейной защиты и автоматики; устанавливать измерительные приборы на значительных, расстояниях от тех участков цепей высокого напряжения, в которых контролируются ток или напряжение, и обеспечивать безопасность персонала, обслуживающего измерительные приборы и устройства релейной защиты автоматики (РЗА).
Трансформаторы тока состоят из замкнутого сердечника, набранного из тонких листов электротехнической стали, и двух обмоток — первичной и вторичной. Первичную обмотку трансформатора тока включают последовательно в контролируемую цепь,, а к вторичной обмотке присоединяют токовые катушки различных приборов и реле (рис. 194).
Рис. 194. Схема включения трансформатора тока в сеть и присоединение к нему приборов контроля и учета;
1 — первичная обмотка, 2—магнитопровод, 3 —вторичная обмотка
Первичные обмотки трансформаторов тока выполняются на номинальные токи от 5 до 10 000 а, а вторичные обмотки — обычно на 5 а, и в некоторых случаях на 1 а.
Трансформаторы тока подразделяются на пять классов точности. Трансформаторы класса точности 0,2 применяют только для лабораторных измерений. В промышленных установках используют трансформаторы тока классов точности 0,5; 1 и 3. Цифры 0,5; 1 и 3 характеризуют величины допустимых погрешностей трансформаторов при номинальных токах.
Конструктивно трансформаторы тока (рис. 195) бывают одновитковыми или многовитковыми, проходными или опорными. Они защищены металлическим кожухом или залиты компаундом.
Рис. 195. Трансформаторы тока на 10 кВ:
а — ТКЛ опорный с литой изоляцией, б —ТПЛ опорный с литой изоляцией, в — ΤΠΟΦ проходной, г — ТПФМ; 1— вывод с контактными болтами. 2 — литая изоляция, 3 — сердечник, 4 — болт заземления, 5 — токоведущий стержень, б — кожух, 7 —выводы вторичной обмотки, S— гайки для присоединения шин РУ, 9 — фарфоровая втулка, 10 —фланец, II — изолятор, 12 — концевая коробка, 13 — вывод первичной обмотки
Трансформаторы тока имеют один или два сердечника. При двух сердечниках один из них используется для питания токовых катушек измерительных приборов, а другой — для питания приборов РЗА.
Подлежащие монтажу трансформаторы тока тщательно осматривают, а при необходимости и испытывают. При внешнем осмотре проверяют целость изоляторов и их армировки, а также комплектность арматуры и крепежных деталей.
Перед монтажом трансформаторов тока размечают по шаблонам место установки, затем сверлят отверстия необходимого диаметра. Стальные плиты или угольники, на которых размещают проходные трансформаторы тока на 1000 а и более, должны быть разрезаны и затем вновь соединены планками из немагнитного металла с зазором в стыке плиты или угольника 1—2 мм; это предотвращает появление в конструкциях замкнутых магнитных контуров.
Расстояние от головки (вывода) трансформатора тока до точки крепления подведенной шины на опорном изоляторе должно соответствовать данным проекта.
Токоведущие стержни и изоляторы трансформаторов тока не должны испытывать изгибающих усилий от присоединенных к их зажимам шин и проводов.
После установки трансформатора тока присоединяют шины к его токоведущим стержням и провода вторичной цепи.
Присоединение приборов и реле ко вторичной обмотке трансформатора тока выполняют с учетом полярности выводов. Правильность присоединения проверяют гальванометром и аккумулятором напряжением 1—2 в. При правильном обозначении выводов стрелка прибора в момент замыкания цепи батареи будет отклоняться вправо. В противном случае трансформатор отправляют в лабораторию для пересоединения или перемаркировки.
Вторичные обмотки, не присоединенные к приборам, должны быть замкнуты накоротко и заземлены непосредственно на зажимах трансформатора тока.
Смонтированный трансформатор тока заземляют. Заземляют также вторичную обмотку с помощью гибкого медного провода, который присоединяют к болту заземления на корпусе трансформатора.
Трансформаторы напряжения служат для питания цепей напряжения различных приборов (ваттметров, счетчиков и др.) и реле. Первичные обмотки трансформаторов напряжения включают параллельно в сеть. Номинальное напряжение на зажимах вторичной обмотки 100 в.
Измерительные приборы и реле включают во вторичную цепь трансформатора напряжения параллельно. Шкалы включаемых измерительных приборов должны быть отградуированы в соответствии с номинальным напряжением первичной обмотки.
Трансформаторы напряжения изготовляют однофазными и трехфазными. Трехфазные трансформаторы бывают трех- или пятистержневыми. Схемы включения однофазных и трехфазных трансформаторов напряжения (рис. 196) выбирают в зависимости от системы сети, исполнения трансформатора и его назначения в данной электроустановке.
Рис. 196. Схемы включений трансформаторов напряжения в трехфазную сеть; а — одного однофазного, 6 — двух однофазных по схеме открытого треугольника, в — трех однофазных включенных звездой для контроля изоляции, г — трехфазного трехстержневого с компенсированной обмоткой, д — трехфазного пятистержневого
Трансформаторы напряжения по своей конструкции и принципу действия сходны с силовыми трансформаторами. Однофазные трансформаторы напряжения применяют в трехфазных сетях для измерения линейных и фазных напряжений, питания реле и приборов, а также контроля изоляции в системах с изолированной нейтралью.
В электроустановках 6 и 10 кд наряду с однофазными трансформаторами напряжения НОМ-6 (рис. 197, а) применяют и трехфазные трансформаторы напряжения НТМК (рис. 197,6) и НТМИ, которые отличаются от однофазных трансформаторов конструкцией сердечника, количеством обмоток и выводов высшего и низшего напряжения, а также наличием у каждой основной первичной обмотки дополнительных (компенсирующих) витков. Дополнительные витки каждой фазы соединяются с основными витками первичной обмотки другой фазы, чем достигается уменьшение (компенсация) угловой погрешности трансформатора напряжения.
У трехфазных трехстержневых трансформаторов напряжения НТМК нейтраль первичной обмотки не выведена, поэтому он применяется в трехфазных системах с изолированной· нейтралью только для питания измерительных приборов и релейной проверяют целость изоляторов и их армировки, а также комплектность арматуры и крепежных деталей.
Перед монтажом трансформаторов тока размечают по шаблонам место установки, затем сверлят отверстия необходимого диаметра. Стальные плиты или угольники, иа которых размещают проходные трансформаторы тока на 1000 а и более, должны быть разрезаны и затем вновь соединены планками из немагнитного металла с зазором в стыке плиты или угольника 1—2 мм, это предотвращает появление в конструкциях замкнутых магнитных контуров.
Расстояние от головки (вывода) трансформатора тока до точки крепления подведенной шины на опорном изоляторе должно соответствовать данным проекта.
Токоведущие стержни и изоляторы трансформаторов тока не должны испытывать изгибающих усилий от присоединенных к их зажимам шин и проводов.
После установки трансформатора тока присоединяют шины к его токоведущим стержням и провода вторичной цепи.
Присоединение приборов и реле ко вторичной обмотке трансформатора тока выполняют с учетом полярности выводов. Правильность присоединения проверяют гальванометром и аккумулятором напряжением I—2 е. При правильном обозначении выводов стрелка прибора в момент замыкания цепи батареи будет отклоняться вправо. В противном случае трансформатор отправляют в лабораторию для пересоединения или перемаркировки.
Вторичные обмотки, не присоединенные к приборам, должны быть замкнуты накоротко и заземлены непосредственно на зажимах трансформатора тока.
Смонтированный трансформатор тока заземляют. Заземляют также вторичную обмотку с помощью гибкого медного провода, который присоединяют к болту заземления на корпусе трансформатора.
Трансформаторы напряжения служат для питания цепей напряжения различных приборов (ваттметров, счетчиков и др.) и реле. Первичные обмотки трансформаторов напряжения включают параллельно в сеть. Номинальное напряжение на зажимах вторичной обмотки 100 е.
Измерительные приборы и реле включают во вторичную цепь трансформатора напряжения параллельно. Шкалы включаемых, измерительных приборов должны быть отградуированы в соответствии с номинальным напряжением первичной обмотки.
Трансформаторы напряжения изготовляют однофазными и трехфазными. Трехфазные трансформаторы бывают трех- или пятистержневыми. Схемы включения однофазных и трехфазных трансформаторов напряжения (рис. 196) выбирают в зависимости от системы сети, исполнения трансформатора и его назначения в данной электроустановке.
Рис. 196. Схемы включений трансформаторов напряжения в трехфазную сеть: а — одного однофазного, б — двух однофазных по схеме открытого треугольника» в — трех однофазных, включенных звездой для контроля изоляции» г — трехфазного трехстержневого с компенсированной обмоткой, 5 - трехфазного пятистержневого
Трансформаторы напряжения по своей конструкции и принципу действия сходны с силовыми трансформаторами. Однофазные трансформаторы напряжения применяют в трехфазных сетях для измерения линейных и фазных напряжений, питания реле и приборов, а также контроля изоляции в системах с изолированной нейтралью.
В электроустановках 6 я 10 кВ наряду с однофазными трансформаторами напряжения НОМ-6 (рис. 197, а) применяют и трехфазные трансформаторы напряжения НТМК (рис. 197, б) и НТМИ, которые отличаются от однофазных трансформаторов конструкцией сердечника, количеством обмоток и выводов высшего и низшего напряжения, а также наличием у каждой основной первичной обмотки дополнительных (компенсирующих) витков. Дополнительные витки каждой фазы соединяются с основными витками первичной обмотки другой фазы, чем достигается уменьшение (компенсация) угловой погрешности трансформатора напряжения.
У трехфазных трехстержневых трансформаторов напряжения НТМК нейтраль первичной обмотки не выведена, поэтому он применяется в трехфазных системах с изолированной нейтралью только для питания измерительных приборов и релейной защиты, но не может применяться для контроля изоляции сети.
В трехфазных системах напряжением 6 и 10 кВ с изолированной нейтралью питание различных приборов и контроль изоляции осуществляются от одного универсального трехфазного трансформатора напряжения НТМИ, который в отличие от трехстержневого трансформатора НТМК имеет три основных и два дополнительных стержня, а также дополнительную вторичную обмотку, надетую на основные стержни и соединенную в открытый треугольник. На основных стержнях, таким образом, имеются одна первичная и две вторичные обмотки.
Рис. 197. Трансформаторы напряжения на 6 кВ:
а— однофазный НОМ-6, б — трехфазный НТМК-6; 1 — бак, 2 — пробка маслоналивного отверстия, 3 — крышка. 4 — выводы первичной обмотки, 5 — выводы вторичной обмотки. 6 — болт заземления, 7— магнитопровод, 8 — обмотки
В основную вторичную обмотку включаются измерительные приборы, работающие на фазном или линейном напряжении, а в дополнительную вторичную обмотку — реле замыкания на землю и приборы сигнализации. У крайних (дополнительных) стержней магнитопровода обмоток нет, эти стержни выполняют функцию шунтов.
При нормальном состоянии изоляции сумма э.д.с., наводимых в трех фазах, равна нулю, а следовательно, равно нулю и напряжение на зажимах дополнительной обмотки.
В случае замыкания на землю одной из фаз сети магнитный поток неповрежденных фаз замыкается через крайние стержни, вследствие чего на зажимах дополнительной обмотки появится некоторое напряжение; через реле, включенные в эту обмотку, потечет ток и вызовет срабатывание реле.
Маслонаполненные трансформаторы напряжения перед установкой подвергают наружному осмотру, а при необходимости (если результаты осмотра свидетельствуют о внутренних повреждениях) — и ревизии с подъемом выемной части. Чтобы избежать сушки изоляции, подъем выемной части производят в сухом помещении, а пребывание сердечника вне масла допускают: не более 16 ч — в сухую погоду; не более 12 ч — во влажную.
При наружном осмотре и испытаниях трансформаторов напряжения проверяют целость изоляторов и их армировки на выводах высшего и низшего напряжения; отсутствие течи масла из бака; плотность прилегания крышки к баку; отсутствие обрывов обмоток (с помощью батарейки 2—4 в и милливольтметра). Испытывают также электрическую прочность масла, находящегося в трансформаторе.
Рекомендуется проверять и правильность обозначения выводов ВН и НН путем присоединения к обмотке НН милливольтметра (плюсом к зажиму а, минусом к х) и подачи импульса от батарейки 2—4 в, присоединенной плюсом к зажиму А и минусом к зажиму X. Если при подаче импульса стрелка прибора отклоняется вправо, обозначения верны.
О необходимости сушки трансформаторов напряжения можно судить по отношению величины сопротивления изоляции, измеренной при вращении рукоятки мегомметра в течение 60 сек (Rво), к величине сопротивления изоляции, замеренной при вращении рукоятки мегомметра в течение 15 сек Это отношение, называемое коэффициентом абсорбции, должно быть 1,25—1,3.
Меньший коэффициент абсорбции свидетельствует об увлажнении и необходимости сушки обмоток трансформатора напряжения.
Трансформаторы напряжения, прошедшие осмотр и ревизию; устанавливают в закрытых РУ непосредственно на полу камеры или на стальных угольниках, а в открытых РУ — на бетонных подушках или на стальных конструкциях.
Расстояние между осями фаз и отдельными трансформаторами напряжения должно соответствовать проекту. Для обеспечения нормального охлаждения расстояние между баками (кожухами) трансформаторов напряжения принимают не менее 100 мм.
При монтаже трансформаторов напряжения в закрытых РУ на съемных угольниках передний угольник устанавливают ребром вниз для удобства подхода к маслоспускному устройству, а трансформаторы располагают так, чтобы масловыпускной кран и указатель уровня масла были обращены в сторону коридора управления.
Корпус каждого трансформатора напряжения должен быть заземлен.
Первичные и вторичные обмотки трансформаторов напряжения закорачивают на выводах и надежно заземляют на весь период монтажа.
Присоединение установленных трансформаторов напряжений к сети должно производиться следующим образом: у трехфазных трансформаторов желтая фаза шин ВН — к выводу с пометкой А; зеленая — к выводу В; красная — к выводу С.
Вывод высшего напряжения однофазного трансформатора напряжения, имеющий отметку А, может быть присоединен к любой из трех шин высокого напряжения. Вывод, имеющий пометку X, заземляется.
В группе из трех однофазных трансформаторов напряжения выводы с пометкой X соединяют общей шинкой в нулевую точку и заземляют.
Контрольные вопросы
- Расскажите об устройстве трехполюсных разъединителей внутренней установки и перечислите последовательно операции их монтажа.
- Как устроен масляный выключатель ВМГ-133?
- Для чего служат приводы и как устроен привод ПРБА?
- Каковы основные операции монтажа и регулирования масляного выключателя и привода?
- Как устроен силовой трансформатор?
- Как устроены и для чего служат разрядники?
- Какие требования должны быть соблюдены при монтаже реакторов РБ?
- Для чего служат и как устроены предохранители ПК?
