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
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
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