Меню

Защита измерительного трансформатора напряжения

Защита трансформатора от перенапряжения и перегрузки

Среди электроустановок, применяемых для преобразования и передачи электроэнергии, трансформаторы являются наиболее дорогими устройствами. Тем не менее они способны работать без перебоя в течении всего срока эксплуатации, и даже более того, но при условии, что на прибор не будут воздействовать аварийные режимы. Для борьбы с любыми нарушениями нормальной работы на практике применяется защита трансформаторов.

Виды повреждений

В связи с тем, что трансформатор включается в работу совместно с другими устройствами, любые повреждения на питающей линии, в низковольтных цепях или внутри бака одинаково опасны.

Среди актуальных видов аварий следует отметить следующие:

  • Короткое замыкание между обмотками;
  • Замыкание обмотки на корпус;
  • Межфазные замыкания в линии;
  • Межвитковые замыкания;
  • Повреждение встроенного оборудования;
  • Перегрев мест подключения, электрических контактов;
  • Обрыв в цепи, нарушение целостности точек подключения или обмоток;
  • Нарушение крепления железа, расшихтовка листов при ослаблении стяжек ярма с последующим перекрытием или разрушением витков.

Деление защит трансформаторов на основные и резервные

Любой вид повреждения в трансформаторе несет потенциальную опасность, как целостности оборудования, так и надежности работы всей энергосистемы. Поэтому крайне важно грамотно отстраивать работу защит на электростанциях, тяговых и трансформаторных подстанциях, местных КТП и ТП. Для этой цели защита трансформатора условно подразделяется на две категории – основную и резервную.

Основная защита – это такой вид автоматики, который направлен на анализ внутреннего состояния трансформатора (обмоток, железа, дополнительного оборудования). Данный тип охватывает как само устройство, так и прилегающие к нему шины, провода и т.д.

Резервная защита охватывает те нарушения в работе, которые происходят за пределами трансформатора, но могут непосредственно повлиять на его проводники и внутренние элементы. Это всевозможные перегрузки, замыкания и перенапряжения в линиях, на смежных устройствах и т.д.

Разновидности защит и их суть

Все защиты для трансформаторов должны обладать достаточным быстродействием, чтобы вовремя отключить опасный режим. Так как при возникновении сверхбольших электрических величин он запросто приведет к разрушению изоляции, отпуску металла, возгораниям и прочим неприятным последствиям.

Для предотвращения перегрузок выполняется установка того или иного вида защиты на трансформатор. Какая именно защита используется на понижающих подстанциях, в оборудовании распределительных устройств, определяется местными условиями и особенностями режима работы.

Продольная дифференциальная защита

Область применения дифференциальной токовой защиты охватывает как сам силовой трансформатор, так и окружающие его присоединения вплоть до измерителей токовой нагрузки. Нормальным режимом работы каждого трансформатора считается равномерное перераспределение нагрузки между всеми тремя фазами, когда электрический ток в каждой из них получается приблизительно одинаковым.

Продольные дифференциальные защиты осуществляют сравнение токовой нагрузки во всех фазах. Так как ток примерно одинаков, то их геометрическая сумма должна равняться нулю. В результате сравнения получается, что токовая составляющая отсутствует или слишком мала для реакции. Но, как только произойдет замыкание одной фазы или сразу между несколькими, токи в них перестанут компенсировать друг друга, и их сумма будет отличаться от нуля, сработает дифференциальная отсечка.

Релейная

Для предотвращения повреждения трансформаторов применяется достаточно большое количество релейных защит. Однако отдельного внимания заслуживает реле контроля уровня масла. Этот вид предусматривает контроль за состоянием изоляционной среды. Конструктивно реле представляет собой поплавок с контактами, который удерживается выше контактов цепи срабатывания.

Если аварийный режим приведет к утечке масла и последующему снижению менее нормы, после которой может произойти пробой, произойдет отключение. Может располагаться в основном баке или иметь резервную релейную защиту в расширителе, которая предварительно даст сигнал о начале процесса.

Тепловая

Основой для тепловой защиты в трансформаторах служит классическая термопара. Место ее расположения определяется типом устройства, его мощностью и габаритами, так как перегрев может привести к нарушению изоляционных свойств, привести к термическому расширению масла.

К наиболее эффективным местам размещения относятся:

  • в верхней части бака;
  • у высоковольтных вводов;
  • в обмотках.

Имеет две ступени – первая производит включение резервных вентиляторов или других средств охлаждения. Вторая, если первой не удалось сбросить перегрев ниже предельного значения, производит отключение трансформатора.

Токовая отсечка

Данный вид защиты применяется для отключения повреждения, которое могло возникнуть внутри трансформатора. Она размещается со стороны вводов защищаемого трансформатора, однако воздействие охватывает все обмотки, с которых может быть подано напряжение. Особенностью ее применения является схема питания, которая используется в соответствующей линии.

Так для трехфазных цепей с изолированной нейтралью токовая отсечка должна устанавливаться в двух фазах. А при использовании цепей с глухозаземленной нейтралью защита должна применяться в каждом фазном присоединении. При отключении трансформатора полностью отсутствует какая-либо выдержка времени.

Недостатком отсечки является срабатывание исключительно на токи большой величины. Поэтому некоторые межфазные КЗ, межвитковых или КЗ на землю в цепи с изолированной нейтралью могут остаться незамеченными. На практике это один из самых простых способов, отключающих трансформатор в аварийном режиме.

Газовая защита

Газовое реле, как вид защиты, нашло широкое применение в маслонаполненных трансформаторах, где роль диэлектрика, разделяющего токоведущие элементы и заземленную конструкцию корпуса, выполняет трансформаторное масло. В нормальном режиме работы понижающие трансформаторы не воздействуют на жидкий диэлектрик, и масло пребывает в постоянном физическом состоянии.

Но, в случае возникновения межвитковых замыканий, контакта проводников со сталью или других ситуаций внутри бака горение дуги или разогрев металла приводит к локальному закипанию масла. От этого места и начинается выделение газов, которые поднимаются в верхнюю точку емкости.

Для всей емкости верхняя точка – это расширительный бак, поэтому устанавливают газовое реле в соединительной трубе между расширителем и баком трансформатора. Конструктивно газовая защита представляет собой поплавок, с двумя контактами. При погружении в масло поплавок находится в незамкнутом положении. Как только выделившиеся газы поднимутся по трубе, поплавок упадет и замкнет контакты, масляный трансформатор отключится.

Струйная защита

Используется в трансформаторах с первичными и вторичными обмотками на 110, 35, 10, 6, 3,3кВ, где присутствует возможность переключения величины напряжения под нагрузкой. Устройство РПН, как правило, размещается в отдельном баке внутри основного, который изолирует его от высоковольтных обмоток. Переключение позиций РПН под нагрузкой может обуславливать как штатные коммутационные явления, так и аварийные. Последние приводят к выбросу масла от бака к расширителю.

Для реакции на такие повреждения и устанавливается струйная защита, так как поток масла от РПН активирует измерительный датчик. Далее происходит отключение выключателя, который обесточит обмотки трансформатора.

Максимальная токовая защита

Максимальная токовая защита применяется для срабатывания в ответ на токи КЗ, расположенные в непосредственной близости к источнику. Сюда относятся повреждения как на обмотках, так и на ближайших шинах подстанции, в окружающем оборудовании и ит.д.

Читайте также:  Напряжение для металлогалогенной лампы

На практике выделяют большое количество вариантов исполнения МТЗ:

  • От внутренних и внешних КЗ;
  • МТЗ с комбинированным пуском по напряжению;
  • МТЗ с пуском по напряжению и фильтром напряжения обратной последовательности;
  • Обратной последовательности комбинированная с устройством против трехфазных КЗ;

Помимо аварийных режимов для МТЗ может устанавливаться режим защиты от перегрузки. Для этого устанавливается ток срабатывания в определенных пределах. Уставка выбирается исходя из максимального значения нагрузки, чтобы не происходило срабатывания автоматического выключателя в нормальном режиме работы.

Токовая защита нулевой последовательности

Предназначена для защиты трансформатора от возможного замыкания как одной, так и двух фаз на землю. Это те ситуации, когда в трехфазной системе нарушится симметрия нагрузки и относительно нулевой точки сумма токов больше не будет равна нулю.

Равновесие системы нарушится, что и спровоцирует отключение питания спустя заданный временной промежуток. Часто комбинируется с АПВ, тогда через несколько секунд происходит повторное включение выключателя, на случай если замыкание самоустранилось.

Специальная резервная защита

Специальная резервная защита предназначена для автономного резервирования МТЗ по токовым цепям. Может использоваться как по высокой, так и по низкой стороне трансформатора. Их действие нацелено на первичные и вторичные максимальные токи, которые могут возникнуть в непосредственной близости от защищаемого объекта. Работа СРЗ, как правило, имеет выдержку по времени относительно основных МТЗ по стороне 110 – 220 кВ.

Токовая ступенчатая защита

Как и предыдущий вариант, представляет собой разновидность МТЗ, которая выстраивается в ключе последовательности срабатывания для разных обмоток. Широко используется в цепях, где потребители подключаются к источнику с большими пусковыми токами. Однако чувствительность максимальной защиты имеет дополнительную привязку к напряжению, что и обеспечивает блокировку автоматического отключения в случае запитки слишком мощной нагрузки, так как просадка напряжения не достигает установленного предела.

Ступени отстраиваются с таким временным промежутком, чтобы воздействие на выключатели нагрузки производились после основной токовой защиты.

Защита от минимального напряжения

В случае снижения питающего напряжения возможны два варианта развития событий – удаленное короткое замыкание, которое другими защитами распознается как большая нагрузка или подключение слишком большой суммарной нагрузки. И тот и другой вариант пагубно сказывается на работе трансформатора, поэтому и при аварийном режиме, и при перегрузке устанавливается выдержка времени, после которой происходит один из таких вариантов:

  • отключение аварийного участка;
  • вывод неприоритетных потребителей из работы;
  • автоматическое включение резерва.

Источник

Защита измерительного трансформатора напряжения

Защита трансформаторов напряжения в сетях 3-35 кВ. Необходимо изменить режим заземления нейтрали

В электрических сетях 3-35 кВ с изолированной нейтралью или нейтралью, заземленной через дугогасящий реактор, постоянно происходят процессы, которые отрицательно отражаются на работе заземляемых электромагнитных трансформаторов напряжения (ТН) вне зависимости от вида их изоляции.
По этой причине по данным [1] средний срок службы ТН типов НТМИ-6, НТМИ-10, ЗНОМ-20, ЗНОМ-35 часто не превышает 3-5 лет. Не лучше обстоят дела и с ТН с литой изоляцией. Особенно высокая повреждаемость ТН фиксируется в сетях 35 кВ [2].
К процессам, отрицательно влияющим на работу электрооборудования, относятся:

  • феррорезонансные перенапряжения;
  • коммутационные перенапряжения;
  • переходные процессы;
  • смещения нейтрали;
  • наличие постоянной составляющей магнитного потока в ТН при автоколебательных процессах в сети.

Причинами, вызывающими эти процессы, являются:

  • неблагоприятное сочетание ёмкости электрической сети по отношению к земле и нелинейной индуктивности ТН;
  • короткие замыкания;
  • дуговые замыкания на землю;
  • неполнофазная коммутация;
  • коммутация ненагруженных трансформаторов;
  • обрывы проводов.

Два примера повреждения ТН
Останавливаться на физической сущности перечисленных выше процессов не следует, поскольку они подробно описаны во многих публикациях. Целесообразно привести два наиболее характерных примера повреждения ТН с литой изоляцией производства ОАО «Свердловский завод трансформаторов тока» (ОАО «СЗТТ»).
1984 год. Завод промышленных тракторов, г. Чебоксары. На предприятии две подстанции 10 кВ, питающие литейное производство. На обеих подстанциях применены заземляемые ТН производства ОАО «СЗТТ». На одной подстанции применена электромашинная компенсация реактивной мощности, а на другой – ёмкостная. На первой подстанции трансформаторы напряжения эксплуатировались благополучно в течение длительного периода, на второй – вышли из строя при пуске подстанции в эксплуатацию. В порядке эксперимента службой главного энергетика завода с первой подстанции были сняты ТН и установлены на второй вместо поврежденных. Сразу после включения они стали перегреваться. Этот пример свидетельствует о необходимости применения специальных мер по рассогласованию параметров сети и ТН при емкостной компенсации реактивной мощности.
Другой пример. 2001 год. ОАО «Уралмашзавод», г. Екатеринбург, Свердловская ТЭЦ, подстанция «Литейная» – ЗРУ-35 кВ и литейный цех – РУ-35 кВ. Зафиксированы массовые выходы из строя заземляемых электромагнитных ТН 35 кВ практически сразу после первых включений ненагруженного силового трансформатора ЭТЦН-32000/35 вакуумными выключателями.
Однолинейная принципиальная электрическая схема питания трансформатора ЭТЦН-32000/35 приведена на рис. 1. На рис. 2 приведена принципиальная электрическая схема RC-цепочки, примененной в схеме для защиты силового трансформатора ЭТЦН-32000/35, питающего литейную установку «печь-ковш». Проведенное сравнение параметров сети и заземляемых ТН ЗНОЛЭ-35 и ЗНОЛ-35, оценка режимов работы сети, после которых ТН выходили из строя, свидетельствуют о наличии значительных перенапряжений, поскольку:

  • индуктивное сопротивление насыщения ТН и емкостное сопротивление сети относительно земли одного порядка – ХLms 13000 Ом; Xс 9000 Ом (при расчетах не учитывались параметры остального электрооборудования), что является предпосылкой феррорезонансных перенапряжений;
  • включение и отключение трансформатора ЭТЦН-32000/35 производилось на холостом ходу вакуумными выключателями, что вызывает значительные коммутационные перенапряжения [3, 4].

Рис. 1

Принципиальная схема и характеристики элементов схемы электроснабжения установки «печь-ковш»

Принципиальная электрическая схема RC-цепочки трансформатора ЭТцН-32000/35

Бороться необходимо с причиной
Существуют различные схемные решения по подавлению отрицательных процессов в электрических сетях 3-35 кВ. Например:

  • заземление нейтрали обмоток высокого напряжения ТН через резисторы различных значений сопротивлений – от низкоомных до высокоомных;
  • включение резисторов в разомкнутый треугольник обмоток ТН, предназначенных для контроля изоляции сети;
  • включение высокоомных резисторов между питающей сетью и обмотками высокого напряжения ТН;
  • применение антирезонансных ТН типа НАМИ;
  • другие технические решения, например, замена в НАМИ заземляемой электромагнитной фазы емкостным делителем;
  • применение электромагнитных ТН с ненасыщаемой магнитной системой;
  • заземление нейтрали заземляемых ТН через первичную обмотку незаземляемого ТН;
  • заземление нейтрали ТН через первичную обмотку трансформаторов тока (ТТ) с подключенным ко вторичной обмотке ТТ низкоомным резистором.

Специалистами также предлагается отказ от применения электромагнитных ТН и использование других принципов контроля несимметрии сети [5]. Нетрадиционный принцип контроля несимметрии приведен в [1], но с применением электромагнитных ТН без обмоток контроля несимметрии. При этом контроль осуществляется с помощью трехфазного резисторного делителя напряжения, подключенного к выводам первичных обмоток ТН. Однако перечисленные выше меры не дают должного эффекта, поскольку являются борьбой со следствием, а не с причиной. При применении этих решений, как правило, ухудшаются метрологические характеристики ТН. Согласно [6] применение ТН типа НАМИ полностью не решает проблему, поскольку:

  • переходные процессы в сети с изолированной нейтралью, содержащей трансформаторы НАМИ-10, могут приводить к глубокому насыщению сердечника фазного ТН;
  • наиболее тяжелым режимом для НАМИ при дуговых замыканиях является режим однополярной дуги, когда зажигание дуги происходит один раз в период промышленной частоты;
  • причинами повреждения трансформаторов НАМИ-10 при длительных дуговых замыканиях в сети с изолированной нейтралью из-за нагрева первичной обмотки фазного трансформатора могут быть:
    • разные напряжения зажигания дуги в положительную и отрицательную полуволну приложенного напряжения,
    • возникновение режима горения дуги с гашением ее на втором периоде вынужденной составляющей тока замыкания на землю в сети с токами замыкания 5 А и более.
Читайте также:  Буквенное обозначение единицы измерения электрического напряжения

Метрология и ТН
Наиболее характерным примером ухудшения метрологических характеристик ТН является включение высокоомных резисторов между питающей сетью и первичными обмотками ТН. При ознакомлении с информацией, касающейся феррорезонансных перенапряжений, на сайте «Конкурса русских инноваций» была обнаружена схема защиты заземляемых ТН на 35 кВ от феррорезонансных перенапряжений, применяемая в сетях 35 кВ СЭС АО «Колэнерго». В этой схеме для подавления феррорезонанса применяются высокоомные резисторы (15-45 кОм), включаемые между фазой сети и высоковольтным выводом ТН. Такие схемы по полученной информации на подстанциях АО «Колэнерго» применяются с мая 1996 г.
Предлагаемая схема приемлема с точки зрения защиты ТН от феррорезонанса, но совершенно неприемлема с точки зрения обеспечения требуемых от ТН метрологических характеристик для целей измерения и учета. Погрешности трансформаторов напряжения при такой схеме резко возрастают и трансформатор из класса точности 0,5 при номинальной мощности, соответствующей этому классу точности, переходит в класс точности 1 при сопротивлении резистора 15 кОм и в класс точности 3 при сопротивлении резистора 45 кОм, что недопустимо. Это подтверждено экспериментальными исследованиями, проведенными в ОАО «СЗТТ» и ХК «Московский электрозавод».
При указанной схеме включения ТН и резисторов погрешности ТН становятся более отрицательными, что приводит к значительному (до 1,5%) искажению показаний измерительных приборов, в т.ч. к недоучету электрической энергии. Каков недоучет электрической энергии в АО «Кол-энерго» за период с мая 1996 года по настоящее время, можно только предполагать. На рис. 3 приведена схема защиты ТН 35 кВ, применяемая в АО «Колэнерго», а в таблице 1 – результаты исследований ТН 35 кВ, включенных по такой схеме.Приведенные результаты свидетельствуют о недопустимости с точки зрения метрологии такой защиты ТН.

Рис. 3

Схема защиты ТН 35 кВ от феррорезонансных перенапряжений, применяемая в АО «Колэнерго»

НЕ ВСЕ ПРЕДОХРАНИТЕЛИ МОГУТ ЗАЩИТИТЬ ТН
Поскольку заземляемые электромагнитные ТН обладают достаточно высокой нелинейной индуктивностью (от нескольких единиц генри для ТН 6 и 10 кВ до нескольких десятков генри для ТН 35 кВ) [7], негативные процессы в электрических сетях в первую очередь отражаются на работе этих ТН. Одной из основных причин высокой повреждаемости ТН, если не самой главной причиной, является полное отсутствие защиты ТН на выводах первичных обмоток. Применяемые для целей защиты ТН предохранители типов ПКН 001 и ПКТ непригодны, поскольку токи срабатывания этих предохранителей значительно превышают предельно-допустимые длительные токи первичных обмоток ТН. Предохранители сгорают только после повреждения ТН [2], поскольку предельно-допустимые длительные токи ТН составляют десятки миллиампер, в то время как сверхтоки, протекающие по первичной обмотке ТН при перенапряжениях, создают плотности тока недопустимых значений – до нескольких десятков ампер на квадратный миллиметр. В таблице 2 приведены предельно-допустимые длительные токи в первичных обмотках ТН на 3-35 кВ. На рисунках 4 и 5 приведены для примера ампер-секундные характеристики предохранителей ПКН 001 на 10 и 35 кВ. Эти характеристики подтверждают недопустимость применения таких предохранителей для защиты ТН. Что же необходимо сделать для снижения до минимума повреждаемости ТН?

Таблица 1. Результаты метрологических исследований ТН 35 кВ с высокоомными резисторами, включенными между сетью и первичными обмотками ТН

Погрешность Значение сопротивления резистора, включенного на высоковольтный вывод заземляемого ТН, кОм Норма по ГОСТ 1983-2001
15 45
напряжения, % -0,283 -0,802 -1,78 ± 0,5
угловая +9,2′ +22′ +48′ ± 20′

Таблица 2. Предельно-допустимые длительные токи ТН 3-35 кВ

Класс напряжения, кВ Предельно-допустимый длительный ток в первичных обмотках ТН, А
3 0,144
6 0,115
10 0,109
35 0,049

Прежде всего создать высоковольтную защиту ТН с токами срабатывания не более 0,5-0,7 А и временем срабатывания не более 20-30 с. В ОАО «СЗТТ» освоено промышленное производство заземляемых электромагнитных ТН на 6 и 10 кВ (ЗНОЛП-6 и ЗНОЛП-10) со встроенным защитным предохранительным устройством.На рисунке 6 приведена ампер-секундная характеристика такого устройства. По существу, это устройство является высоковольтным минивыключателем.После срабатывания устройства требуется только его перезарядка с заменой плавкой вставки. Проведение других операций (чистка полости патрона и т.п.) не требуется.
В настоящее время в ОАО «СЗТТ» проводятся квалификационные испытания незаземляемых ТН на 6 и 10 кВ (НОЛП-6 и НОЛП-10) со встроенными защитными предохранительными устройствами.
Но эти защитные устройства предназначены для ТН внутренней установки. С созданием аналогичных устройств для наружной установки возможны затруднения, поскольку необходимо будет решать проблему исключения влияния увлажнения на работу этих устройств.

Рис. 4

Ампер-секундная характеристика предохранителя типа ПКН 001 на 10 кВ

Ампер-секундная характеристика предохранителя типа ПКН 001 на 35 кВ

Ампер-секундная характеристика встроенного защитного предохранительного устройства трансформаторов ЗНОЛП-6 и ЗНОЛП-10

Требуется резистивное заземление нейтрали!
Для исключения в электрических сетях 3-35 кВ негативных процессов должен быть пересмотрен подход к нейтрали этих сетей в части её заземления. В мировой практике широко применяется резистивное заземление нейтрали в сетях среднего напряжения, что повышает надежность работы электрических сетей, в том числе и заземляемых трансформаторов напряжения. Российские и украинские специалисты также приходят к выводу о необходимости резистивного заземления нейтрали [8], [9], [10] и [11]. Необходимо осуществить переход на резистивное заземление в сетях 3-35 кВ на практике, что позволит до минимума сократить повреждаемость ТН. Конечно, это потребует определенных материальных затрат, но, считаю, они окупятся за довольно небольшой срок.

Выводы
1. Электромагнитные ТН – наиболее высокоиндуктивные элементы в электрических сетях.
2. Негативные процессы, происходящие в электрических сетях, отрицательно отражаются на работе электромагнитных ТН в связи с их высокой индуктивностью.
3. Назначение ТН – метрологическое обеспечение электрических сетей, а не подавление негативных процессов в них.
4. Защита ТН в электрических сетях отсутствует. Предохранители типов ПКН 001 и ПКТ для защиты ТН непригодны.
5. Необходимо разработать и освоить производство высоковольтных защитных устройств для ТН с токами срабатывания не более 0,5-0,7 А и временем срабатывания не более 20-30 с.
6. С 1 января 2003 года введены в действие ПУЭ 7-го изд. [12], п.1.2.16 которых разрешает применение резистивного заземления нейтрали в электрических сетях 3-35 кВ. Необходимо осуществить резистивное заземление нейтрали в этих сетях на практике.

Читайте также:  Не держит напряжение генератор ваз 2110

Список литературы
1. Нагорный П.Д., Назаров В.В. Измерительные трансформаторы напряжения и контроль изоляции в сетях 6-35 кВ // Промышленная энергетика. – 2002, № 3. – С. 22-23.
2. Шаргородский В.Л. Автоколебательный процесс – причина повреждения трансформаторов напряжения // Электрические станции. – 1963, № 5. – С. 59-64.
3. Александров Г.Н. Теория применения ОПН для ограничения перенапряжений // Новости электротехники. – 2001, № 6. – С. 14-15.
4. Абрамович Б., Кабанов С., Сергеев А., Полищук В. Перенапряжения и электромагнитная совместимость оборудования электрических сетей 6-35 кВ // Новости электротехники. – 2002, № 5. – С. 22-24.
5. Лисицын Н.В. Аварийные режимы в сетях с изолированной нейтралью и способ контроля изоляции // Электрические станции. – 1996, № 1. – С. 42-48.
6. Богдан А.В., Калмыков В.В., Сафарбаков А.А. Переходные процессы в электрической сети 10 кВ с трансформаторами НАМИ-10 // Электрические станции. – 1993, № 10. – С. 46-49.
7. Виштибеев А.В., Кадомская К.П., Хныков В.А. Повышение надежности электрических сетей установкой трансформаторов напряжения типа НАМИ. // Электрические станции. – 2002, № 3. – С. 47-51.
8. Назаров В.В. О режимах нейтрали в сетях 6-35 кВ // Промышленная энергетика. – 1993, № 6. – С. 33-36.
9. Евдокунин Г.А., Гудилин С.В., Корепанов А.А. Выбор способа заземления нейтрали в сетях 6-10 кВ // Электричество. – 1998, № 12. – С. 8-22.
10. Шабад М.А. Обзор режимов заземления нейтрали и защиты от замыканий на землю в сетях 6-35 кВ России // Энергетик. – 1999, № 3.
11. Стогний Б.С., Масляник В.В., Назаров В.В., Нагорный П.Д., Демченко Н.А., Жереб А.А. О необходимости изменений режимов нейтрали в сетях 3-35 кВ // Энергетика и электрификация. – 2001, № 4. – С. 27-29.
12. Правила устройства электроустановок. 7-е изд.

© ЗАО «Новости Электротехники»
Использование материалов сайта возможно только с письменного разрешения редакции
При цитировании материалов гиперссылка на сайт с указанием автора обязательна

Источник



Схемы защит трансформаторов напряжения от феррорезонанса

Как сделать заказ

Варианты схем, разработанных конструкторами ОАО «СЗТТ» для защиты трансформаторов напряжения от феррорезонанса.

Схема защиты от феррорезонанса

Краткое описание и преимущества применения

Антирезонансная трехфазная группа 3хЗНОЛ(П) однофазных, заземляемых трансформаторов с заземлением нейтрали через высокоомные резисторы.

Антирезонансная трехфазная группа 3хЗНОЛ(П)

Антирезонансная трехфазная группа 3хЗНОЛ(П) с заземлением нейтрали через высокоомные резисторы — это самая распространенная схема защиты трансформаторов напряжения от феррорезонанса, которая применяется в сетях на класс напряжения (6-10) кВ.

Для повышения устойчивости к феррорезонансу и воздействию перемежающейся дуги в дополнительные обмотки, соединенные в разомкнутый треугольник, используемые для контроля изоляции сети, рекомендуется включать резистор сопротивлением 25 Ом, рассчитанный на длительное протекание тока 4 А.

Также трехфазные группы выпускаются со встроенным защитным предохранителем, что обеспечивает дополнительную защиту обмоток ВН от сверхтоков при феррорезонансе.

Применяется как стандартное решение для защиты трансформаторов напряжения от феррорезонанса в сети.

Антирезонансная трехфазная группа 3хЗНОЛ(П) однофазных, заземляемых трансформаторов с заземлением нейтрали через высокоомные резисторы и устройством СЗТн.

Антирезонансная трехфазная группа 3хЗНОЛ.04(П)

Антирезонансная трехфазная группа 3хЗНОЛ(П) с заземлением нейтрали через высокоомные резисторы и устройством СЗТн практически не имеет отличий от предыдущего варианта. Отличие лишь в том, что в дополнительные обмотки соединенные в разомкнутый треугольник, используемые для контроля изоляции сети, включаются устройство СЗТн . Устройство можно применять одновременно с защитным реле и сопротивлением 25 Ом. Параллельное подключение не влияет на защитные функции СЗТн.

Применение устройства СЗТн значительно повышает антирезонансные свойства трехфазной группы.

Применяется как стандартное решение для защиты трансформаторов напряжения от феррорезонанса в сети.

Антирезонансная трехфазная группа 3хЗНОЛ.04(П) однофазных, заземляемых трансформаторов с заземлением нейтрали через дополнительный трансформатор напряжения нулевой последовательности.

Антирезонансная трехфазная группа 3хЗНОЛ.04(П)-01

Антирезонансная трехфазная группа 3хЗНОЛ.04(П) с заземлением нейтрали через реактор состоит из трех однофазных заземляемых трансформаторов напряжения, соединенных в звезду с выведенной нейтралью, и дополнительного трансформатора напряжения нулевой последовательности (ТНП), который включается между нейтралью звезды и землей. Вывод «Х» ТН, входящих в звезду, рассчитан на полную изоляцию, что позволяет испытывать внутреннюю изоляцию ТН полным уровнем приложенного напряжения промышленной частоты.

ТНП позволяет измерять напряжение нулевой последовательности , а его большое реактивное сопротивление эффективно предотвращает возникновение устойчивого феррорезонанса.

Данная схема для защиты от феррорезонанса является наиболее эффективной, универсальной и может применяться в широком диапазоне ëмкостных параметров сетей, класса напряжения (6-35) кВ.

Антирезонансная трехфазная группа 3хНОЛ(П) на базе однофазных незаземляемых трансформаторов напряжения.

Антирезонансная трехфазная группа 3хНОЛ(П)

Для решения всех вопросов, связанных с эксплуатацией заземляемых трансформаторов напряжения в сетях с изолированной нейтралью разработана трехфазная группа 3хНОЛ-6(10), состоящая из трех незаземляемых трансформаторов, соединенных по схеме треугольник/треугольник. Основное преимущество 3хНОЛ-6(10) – отсутствие заземляемого вывода с ослабленной изоляцией. Это значит, что трансформатор не подвержен влиянию феррорезонанса и не требует дополнительных защит от его воздействия. Внутреннюю

изоляцию трансформаторов можно испытывать приложенным одноминутным напряжением промышленной частоты.

Возможно изготовление трансформаторов с основной и дополнительной вторичной обмоткой. Дополнительная обмотка предназначена для питания цепей собственных нужд и не является измерительной.

Антирезонансная схема с R/C –гасителями.

Антирезонансная схема с R/C-гасителями

Антирезонансная схема с R/C – гасителями. В схеме могут быть использованы заземляемые или незаземляемые трансформаторы напряжения. В случае использования заземляемых трансформаторов напряжения, R/C – гасители и трансформаторы напряжения включаются параллельно в сеть, по схеме звезда / звезда. В случае с использованием незаземляемых трансформаторов, R/C – гасители включаются по схеме звезда, трансформаторы напряжения по схеме открытого или полного треугольника.

Схемы с R/C – гасителями применяются, как правило, для защиты трансформаторов напряжения от воздействия перенапряжений, низкого качества электрической энергии и других негативных факторов влияющих на надежность трансформаторов напряжения.

Схема 5 разработана совместно с партнером — ООО «Экспертный центр технологических решений» г. Екатеринбург. Подробная информация по ссылке.

Источник