Трансформаторы тока серии ТФЗМ (старое обозначение серии ТФН), технические характеристики которых приведены в табл. 2, выпускаются в одноступенчатом (напряжения 35, 110, 150 и 220 кВ) и двухступенчатом (напряжение 500 кВ) исполнениях.
Конструктивно трансформатор тока в одноступенчатом исполнении состоит (рис. 1) из первичной и вторичных обмоток, помещенных в фарфоровую покрышку, заполненную трансформаторным маслом. Одна из вторичных обмоток (класса 0,5 или 0,2) предназначена для подключения измерительных приборов, а остальные — для релейной защиты и электроавтоматики. Обмотки трансформатора тока выполняются в виде двух звеньев, вставленных одно в другое, отчего такое исполнение обмоток получило название звеньевого. Изоляция в виде лент кабельной бумаги толщиной 0,12 мм нанесена поровну на первичную и вторичные обмотки, поэтому рабочее напряжение трансформатора тока распределяется равномерно по обмоткам. Расчетная напряженность электрического тюля бумажно-масляной изоляции обмоток не превышает 3 кВ/мм.
Первичная обмотка выполнена из двух или четырех секций, соединяемых в зависимости от необходимого коэффициента трансформации тем или иным способом (табл. 3).
Таблица 3. Схемы соединения выводов секций обмоток трансформаторов тока
Примечание. Знаком + отмечены выводы секций, соединенные между собой перемычкой.
Переключение секций осуществляется с помощью внутреннего или внешнего переключателя (в зависимости от типа трансформатора тока), который представляет собой токоведущие перемычки, соединяющие секции обмотки в определенном порядке.
Вторичные обмотки с ленточными сердечниками опираются нижней частью на металлическую подставку, прикрепляемую к основанию
трансформатора тока. Концы вторичных обмоток выведены через основание трансформатора в коробку выводов.
Трансформаторы тока 220 кВ, а также ступени каскадных трансформаторов тока 500 кВ имеют экранирующие обкладки на первичной и на вторичных обмотках. Все сердечники вторичных обмоток (кроме трансформаторов тока типа ТФНД-150), а также экранирующая обкладка этих обмоток имеют общий заземляющий проводник, выведенный в коробку выводов и обозначенный буквой 3. В трансформаторах тока 110—220 кВ вывод 3 обычно заземляется; в двухступенчатых трансформаторах заземляется только у нижней ступени, а у верхней соединяется с промежуточным цоколем. У трансформаторов тока 150 кВ заземление сердечников осуществляется внутри аппарата.
На фарфоровой покрышке трансформаторов тока ранних конструкций, а у трансформаторов тока 220 и 500 кВ всех годов выпуска установлены металлические маслорасширители, обеспечивающие необходимый уровень масла при изменении температуры окружающего воздуха.
У трансформаторов тока 35 и 110 кВ модернизированной серии маслорасширитель отсутствует. Его функции выполняет удлиненная фарфоровая покрышка, которая закрывается съемной металлической крышкой. Крепление крышки к фарфоровой покрышке осуществляется с помощью специальных якореобразных болтов, упирающихся в фарфор покрышки. Во избежание разрушения фарфора крутящий момент, прикладываемый к гайкам этих болтов, не должен превышать 10 Н-м. Опыт эксплуатации показал, что обменный объем масла в первых партиях трансформаторов тока модернизированной серии 35 и 110 кВ недостаточен, и это вынуждает эксплуатационный персонал производить сезонные операции по доливу и сливу масла.
У трансформаторов тока ранних конструкций в нижней части маслорасширителя имеется отверстие, нормально закрытое пробкой, которое Предназначено для удаления из маслорасширителя конденсирующейся влаги и шлама.
Для наблюдения за уровнем масла в верхней части фарфоровой покрышки или в маслорасширителе трансформатора предусмотрен маслоуказатель, выполненный в виде стеклянной трубки или застекленного выреза. У трансформаторов тока ряда исполнений для защиты маслоуказателя от солнечных лучей предусмотрен металлический козырек.
У трансформаторов тока напряжением 110 кВ и выше, выпускаемых в последнее время промышленностью, защита масла от . увлажнения осуществляется с помощью силикагелевых фильтров. Внутренняя полость ряда трансформаторов тока (напряжением 35 кВ, а также выпускавшихся ранее напряжением 110 и 150 кВ) имеет непосредственное сообщение с наружным воздухом через дыхательный клапан, установленный на крышке. Отбор пробы масла из трансформатора тока осуществляется через маслоотборное устройство, расположенное в нижней части основания.
Рис. 2. Трансформатор тока 500 кВ звеньевого типа:
1 — маслорасширитель; 2 — маслоуказатель: 3 — выводы первичной обмотки Л 1 — Л2. 4 — экранирующее кольцо; 5 — первичная обмотка верхней ступени; 6 — фарфоровая покрышка верхней ступени; 7 — вторичная (промежуточная) обмотка верхней ступени; в — экран; 9 — выводы промежуточных обмоток ступеней; 10— первичная (промежуточная) обмотка нижней ступени; 11 — вторичная обмотка нижней ступени: 12 — фарфоровая покрышка нижней ступени; 13 — основание трансформатора; 14 — коробка выводов
Рис. 3. Соединение выводов промежуточных обмоток трансформатора тока 500 кВ: 1 — вывод, 2 — вывод экрана 3 промежуточной обмотки верхней ступени; 3—вывод 2; 4—основание верхней ступени; 5 — токоведущая перемычка; 6 — цоколь нижней ступени; 7 — вывод Л2; 8 — вывод Л]
Рис. 4. Трансформатор тока типа ТФУМ330А-У1 герметичного исполнения:
1 — маслоотборное устройство; 2 — кабельная муфта; 3 —вторичная обмотка; 4 — первичная обмотка; 5 —фарфоровая покрышка; б — экранирующее кольцо; 7 — маслорасширитель; 8 — вывод первичной обмотки Лг; 9 — стакан указателя наличия масла; 10 — колпачок эластичной оболочки; 11 — крышка; 12 — эластичная оболочка; 13 — воздухоосушнтельный фильтр; 14 — кожух; 15 — вывод первичной обмотки Л|
Каскадный трансформатор тока 500 кВ (рис. 2) выполнен в виде вертикальной фарфоровой колонны, состоящей из двух конструктивно самостоятельных верхней и нижней ступеней. На верхней ступени установлен общий для всего трансформатора маслорасширитель, на крышке которого помещен воздухоосушительный фильтр, а на стенке укреплены маслоуказатель и выводы первичной обмотки Лl—Лi.
Первичная обмотка верхней ступени состоит из четырех секций, соединение которых соответствующим образом дает возможность использовать трансформатор на номинальные токи 500, 1000 и 2000 А. Переключение секций осуществляется при помощи токоведущих перемычек, расположенных в маслорасширителе. Верхняя ступень имеет только одну вторичную (промежуточную) обмотку с номинальным током 50 А (у трансформаторов тока ранних выпусков) или 5 А.
На боковой поверхности основания верхней ступени и верхнем цоколе нижней ступени расположены выводы промежуточных обмоток, а также вывод экрана обмотки (рис. 3). Этот вывод используется в эксплуатации для измерения тангенса угла диэлектрических потерь изоляции обмоток верхней ступени. В рабочем положении вывод экрана должен быть надежно соединен перемычкой с выводом И2 и с зажимом 3 основания верхней ступени.
У каскадных трансформаторов тока 500 кВ в месте разъема ступеней предусмотрен маслопровод с вентилем. Нормально вентиль держат в открытом состоянии.
Первичная обмотка нижней ступени не секционирована и рассчитана на номинальный ток 50 А (у трансформаторов тока ранних выпусков) или 5 А. Четыре вторичные обмотки нижней ступени рассчитаны на номинальный ток 1 А. Цоколь нижней ступени снабжен вертикальным патрубком. К нему подсоединяется временный маслорасширитель, снимаемый при проведении монтажных операций по сборке трансформатора.
Выводы вторичных обмоток, а также вывод экрана вторичных обмоток и проводов заземления всех четырех сердечников расположены в коробке выводов основания нижней ступени. В эксплуатации вывод экрана используется для измерения тангенса угла диэлектрических потерь изоляции обмоток обеих ступеней. Со стороны, противоположной коробке выводов, установлены кран для слива масла из трансформатора и маслоотборное устройство.
