Файл: Шаповалов, Б. Т. Электрооборудование насосных станций учебное пособие.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 16.10.2024

Просмотров: 132

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

грешности зависит от тех же причин, что и погрешности при измерении величины напряжения и измеряется в минутах.

Обе погрешности трансформатора зависят также от подключен­ ной к нему нагрузки S2 и с ее увеличением возрастают. Вторичная нагрузка может быть подсчитана по формуле

S 2 = y (2 -Р п р и б ) 2 + ( 2 Q n p n + ,

где 2 Р Приб — суммарная (вторичная) активная нагрузка, создавае­ мая параллельными обмотками подключенных приборов и реле, Вт; 2Qnpii6 — суммарная (вторичная) реактивная нагрузка, созда­ ваемая параллельными обмотками подключенных приборов и ре­

ле, ВА.

Выпускаемые отечественной промышленностью трансформато­ ры напряжения в зависимости от величины погрешности разделя­ ются на четыре класса точности (табл. 6 ).

 

 

 

 

Т а б л и ц а

6

Класс точности трансформаторов напряжения в зависимости от погрешности

 

 

Максимальные

погрешности

 

Первичное напря­

Класс точности

 

 

 

напряжения, %

угловая, мин

C O S V'2

жение, % от номи­

 

 

нального

 

0,2

+ 0 ,2

+ 10

0 ,8 — 1

50— 120

 

0,5

тО ?5

+ 2 0

0 ,8 — 1

80— 120

 

1,0

+ 1,0

+ 4 0

90— 110

 

3,0

+ 3 ,0

Не нормирована

90— 110

 

Приведенные в таблице погрешности

являются

предельно

до­

пустимыми при условии, что нагрузка трансформатора напряжения

составляет 2 5 — 1 0 0 % 5 2НОМ.

Поскольку класс точности трансформаторов напряжения зави­ сит от его вторичной нагрузки и с ее возрастанием снижается, то один и тот же трансформатор, рассчитанный, например, на класс точности 0 ,2 , может при соответствующих значениях нагрузки работать в классах 0,5 1 и 3. При чрезмерном возрастании вторич­ ной нагрузки, т. е. при работе трансформатора вне предусмотрен­ ных классов точности сколько-либо приемлемая точность измере­ ний не обеспечивается. Трансформаторы напряжения класса точ­ ности 0 , 2 применяют только для наиболее точных лабораторных измерений; для технических приборов, в частности для приборов, по показаниям которых производятся денежные расчеты, исполь­ зуют трансформаторы класса 0, 5 и 1, для прочих целей — 1 и 3. На­ ша промышленность выпускает трансформаторы напряжения на :все стандартные напряжения до 7 5 0 кВ включительно. В установ­ ках до 3 кВ включительно в основном используют так называемые сухие трансформаторы напряжения с воздушным охлаждением для внутренней установки. В установках 6'3 5 кВ используют мас­ ляные трансформаторы, обмотки которых помещены в металличе­

1 7 0


ский бак с трансформаторным маслом, являющимся изолирующей и охлаждающей средой. Такие трансформаторы предназначены как для внутренней, так и для наружной установки. На рис. 108 пока­

зан однофазный трансформатор напряжения на 10 кВ.

 

Однофазные

трансформаторы

на­

 

 

 

пряжения выпускаются на весь диапа­

 

 

 

зон стандартных напряжений, трех­

1 ___________ 1;.

 

фазные же — только на напряжения до

- - - - -

20 кВ. При напряжениях от ПО кВ и

т

выше используют однофазные транс­

1

'

г

форматоры с фарфоровым корпусом-

т

 

 

баком для масла,

в которое помещены

д

 

 

сердечник и обмотки. В

этом случае

---------------------------- ----------------------------

L

 

 

 

 

 

 

 

J-

 

 

проходные

изоляторы

отсутствуют

---------------------------- ----------------------------

д

 

 

(рис. 109). Провод от фазы высокого

д----- 1

 

напряжения

установки,

в которой

из­

 

меряется напряжение, присоединен к

----------------------------

1---------------------------

 

1

 

контакту 1 , размещенному на металли­

4

i

 

ческом колпаке-расширителе 3, изоли­

-------------- -—

i

. . d h -

рованном от

заземленной тележки 5

 

 

 

Рис. 108. Однофазный трансформатор

напряжения НОМ-Ю с масляным

 

охлаждением:

 

первичной цепи, 2 —изолято­

а — в собранном виде, б — выемная часть: /— зажимы

ры выводов первичной обмотки,

3 — выводы вторичной

обмотки (100 В),

4 — кожух.

5 — первичная

обмотка

(10

кВ),

6 —сердечник

 

Рис. 109. Каскадный трансформатор напряжения НКФ-110 на

ПО кВ:

1 — контакт, 2 — масломерная трубка, 3 — колпак

(расширитель), 4 — фарфоровый

корпус, 5—.заземленная металлическая

тележка,

6 — выводы вторичных

обмоток

трансформатора фарфоровым корпусом 4. Контакт 1 соединен с началом первичной обмотки трансформатора, конец ее присоеди­ нен к надежно - заземленной тележке. Первичная обмотка таких трансформаторов состоит из нескольких (в зависимости от пер­ вичного напряжения) элементов. Средняя точка обмотки каждого элемента электрически соединена с сердечником, что облегчает изо­ ляцию обмоток (рис. 110). Обмотки элементов включаются после­

171



Рис. 110. Принципи­ альная схема соедине­ ний каскадного транс­ форматора напряже­ ния на 110 кВ

довательно. Такие трансформаторы получили название каскадных. Они компактны (нет проходных изоляторов, облегченная изоляция обмоток), относительно дешевы и имеют небольшую массу.

§ 42. СХЕМЫ СОЕДИНЕНИЙ ТРАНСФОРМАТОРОВ НАПРЯЖЕНИЯ

Б трехфазных установках приходится измерять: напряжение между фазами (ли­ нейные напряжения), фазные напряжения (в установках с глухозаземленной нейт­ ралью) и напряжения фаз по отношению к земле (в установках с изолированной нейт­ ралью). Использование линейных и фазных напряжений необходимо для питания парал­ лельных обмоток измерительных приборов и реле. Измерение напряжения фаз по отно­ шению к земле позволяет контролировать состояние их изоляции, что при эксплуата­ ции очень важно.

Наиболее распространенными схемами соединения трансформаторов напряжения являются следующие.

Схема соединения двух однофазных трансформаторов напряже­ ния в открытый треугольник (рис. 111, а). Пользуясь этой схемой, можно измерить только линейные напряжения установки.

Схема с тремя однофазными трансформаторами напряжения, обмотки которых соединены в звезду с глухим заземлением ней­ трали первичных обмоток (рис. 111, б). Пользуясь этой схемой, можно измерить напряжение между фазами и их напряжение по отношению к земле.

Схема, использующая один трехфазный трехстержневой транс­ форматор напряжения (рис. 1 1 1 , в), позволяет измерить междуфазные и фазные напряжения систем, для изменения напряжения фаз по отношению к земле непригодна (нейтраль первичных обмо­ ток трансформатора напряжения не заземляется).

Схема с одним трехфазным пятистержневым трансформатором напряжения (рис. 1 1 1 , г) позволяет измерять все три линейные и фазные напряжения, а также напряжения фаз по отношению к зем­ ле в системах с изолированной нейтралью, т. е. контролировать со­ стояние их изоляции. Магнитопровод этого трансформатора имеет пять стержней. На трех стержнях расположены первичные обмот­ ки и по две вторичных, а два стержня свободны. Основные вторич­ ные обмотки соединены звездой с выведенной и заземленной нейтралью. Они служат для подключения приборов и реле на ли­ нейные и фазные напряжения (возможно также измерение напря­ жения фаз установки по отношению к земле). Дополнительные вто­ ричные обмотки соединены в открытый треугольник и служат для подключения контрольного вольтметра или реле напряжения, с по­

172


мощью которых и обнаруживается ухудшение состояния изоляции контролируемой трехфазной системы высокого напряжения. Если изоляция не повреждена, то геометрическая сумма фазных напря­ жений контролируемой системы равна нулю, поэтому равно нулю и напряжение на зажимах щ—x t разомкнутого треугольника. Под­ ключенный к этим зажимам вольтметр дает нулевое показание, если же вместо вольтметра подключено реле напряжения, то оно не срабатывает. При возникновении однофазного короткого замы-

Рис. 111. Схемы соединений трансформаторов напряжения

кания в сети высокого напряжения на зажимах Я]—x t появится на­ пряжение, равное геометрической сумме напряжений двух непо­ врежденных фаз. Это напряжение, фиксируемое вольтметром или реле напряжения (последнее, срабатывая, замыкает контакты, с помощью которых подается импульс на сигнал), указывает на воз­ никшее повреждение.

§ 43. ВЫБОР ТРАНСФОРМАТОРОВ НАПРЯЖЕНИЯ

Трансформаторы напряжения выбирают по номинальному на­ пряжению, типу установки, конструкции, классу точности и вторич­ ной нагрузке.

Для определения вторичной нагрузки трансформатора напря­ жения составляют трехлинейную схему включения параллельных обмоток всех приборов и реле, присоединенных к его вторичным обмоткам (при этом стремятся к равномерному распределению

173

Т а б л и ц а 7

Метод подсчета нагрузок на фазы трансформатора

 

Нагрузка на фазы

 

Схема соединений трансформаторов

 

 

напряжения и нагрузок

В

С

А

0-

 

X

У

0-

 

Ф-

 

1 7 4

приооров между обмотками фаз трансформатора по сопротивлению и потребляемой мощности).

Мощность параллельных обмоток подключаемых приборов и реле в ВА и их коэффициенты мощности (cos ф) определяют по справочникам или каталогам. Затем подсчитывают активные, реак­ тивные и суммарные их мощности. Нагрузку на вторичную обмот­ ку трансформатора определяют по формуле

 

5расч.т.н — У (2Рприб) 2 4~ (2<3приб)2 —

=

У (Si cos ф1 + • • • + Sn cos ф„)2 + (Si sin ф! +

... + S„ sin ф„)2

где Sb S2 , ..., S „ — мощности, потребляемые

приборами, ВА; фь

Ф2,

фп — углы сдвига фаз между векторами

напряжений на па­

раллельных обмотках приборов и протекающими по ним токами: Spac4 .T.n — расчетная мощность (нагрузка), определенная для каж­ дой фазы трансформатора напряжения.

Зная расчетную нагрузку каждой фазы трансформатора напря­ жения, берут наиболее загруженную из них и проверяют соблюде­ ние условия

9

с

 

°2расч.т.н °2ном.т.н*

 

Если указанное условие не

удовлетворяется,

т. е. S2 pac4 .T.H>

> S 2 hom.t .h, то выбирают трансформатор большей

мощности или

изменяют схему соединения приборов и реле.

 

В табл. 7 дан метод подсчета нагрузок на фазы трансформато­ ра при различных схемах их соединения.

Первичные обмотки трансформаторов подключают к сети высо­ кого напряжения с помощью трехфазного разъединителя, выполня­ ющего роль выключателя, и предохранителей высокого напряжения

(см. рис. 1 1 1 ).

Предохранители служат для защиты питающей цепи и ответ­ вления к трансформатору при коротких замыканиях в трансформа­ торе или на участке ответвления от предохранителей до трансфор­ матора. Для защиты трансформатора от перегрузок и коротких замыканий во вторичных цепях на стороне низшего напряжения устанавливают низковольтные плавкие предохранители (обычно рассчитанные на ток 2 А) или малогабаритные автоматы макси­ мального тока.

Трансформаторы напряжения на ПО кВ и более со стороны выс­ шего напряжения не защищены предохранителями, так как вслед­ ствие высокой надежности самих трансформаторов и шинных от­ ветвлений к ним вероятность возникновения повреждений весьма мала.

Контрольные вопросы

1.Какая аппаратура используется в электрической части насосных станций?

2.Каково назначение основных элементов автомата максимального тока? 3. Для чего применяются плавкие предохранители и каков принцип их действия? 4. На­

175