Меню

Измерительные трансформаторы напряжения 110кв

Трансформаторы напряжения — назначение и принцип действия

Они встречаются везде, где присутствует необходимость преобразовать высокое напряжение сети в пропорционально более низкое значение. В этом и есть их назначение: преобразование величины напряжения. ТН-ы используют для:

  • уменьшения величины напряжения до величины, которую безопасно и удобно использовать в цепях измерения (вольтметры, ваттметры, счетчики), защиты, автоматики, сигнализации
  • защиты от высокого напряжения вторичных цепей, а следовательно и человека
  • повышения напряжения при испытаниях изоляции различного эо
  • на подстанциях ТН используют для контроля изоляции сети, работы в составе устройства сигнализации или защиты от замыканий на землю

Если бы не существовало трансформаторов напряжения, то, например, чтобы измерить напряжение на шине 10кВ, пришлось бы сооружать супермощный вольтметр с изоляцией, выдерживающей 10кВ. А это уже габариты ого-го. А ещё плюс к этому необходимо соблюсти точность измерений. Проблемка, но и это не всё. Если в таком приборе что-то коротнет, то электрик ошибается однажды…. при выборе профессии. 10кВ, а ведь есть и 750кВ, как там померить? Загвоздочка. Поэтому отдаем почести изобретателям трансформаторов, и в частности трансформаторов напряжения. Отвлеклись, продолжаем.

Прежде, чем двигаться дальше, нарисую однофазный ТН, чтобы было наглядно и более понятнее далее в изложении материала.

принцип работы трансформатора напряжения

Значит на рисунке сверху у нас приходит напряжение на выводы А, Х трансформатора напряжения на первичную обмотку(1). Это напряжение номинальное напряжение, первичное напряжение. Далее оно трансформируется до величины вторичного напряжения, которое находится на вторичной обмотке (3). Выводы вторичной обмотки — а, х. Вывод вторичной обмотки заземляются. В — это вольтметр, но это может быть и другое устройство. (2) — это магнитопровод ТНа.

Принцип работы ТН

Принцип действия трансформатора напряжения аналогичен принципу работы трансформатора тока. Обозначим это еще раз. По первичной обмотке проходит переменный ток, этот ток образует магнитный поток. Магнитный поток пронизывает магнитопровод и обмотки ВН и НН. Если ко вторичной обмотке подключена нагрузка, то по ней начинает течь ток, который возникает из-за действия ЭДС. ЭДС наводится из-за действия магнитного потока. Подбирая разное количество витков первичной и вторичной обмоток можно получить нужное напряжение на выходе. Более подробно это показано в статье про векторную диаграмму трансформатора напряжения.

Если на ТН подавать постоянное напряжение, то ЭДС не создается постоянным магнитным потоком. Поэтому ТНы выпускают на переменное напряжение. Коэффициентом трансформации трансформатора напряжения называют естественно отношение напряжения первичной обмотки к напряжению вторичной и записывают через дробь. Например, 6000/100. Когда приходят молодые студенты, они иногда на вопрос какой коэффициент отвечают 60. Не стоит так делать.

Классификация трансформаторов напряжения

ТНы классифицируются по следующим параметрам:

  • напряжение первичной обмотки (3, 6, 10 … 750кВ) таблица классов напряжения ТНов
  • напряжение основной вторичной обмотки (100 В — для однофазных, включаемых между фазами, трехфазных; 100√3 — однофазных, включаемых между фазой и землей напряжение дополнительной вторичной обмотки (100В — однофазные в сети с заземленной нейтралью, 100√3 — однофазные в сети с изолированной нейтралью
  • число фаз (однофазные, трехфазные)
  • количество обмоток (двухобмоточные, трехобмоточные)
  • класс точности (0,1 0,2 0,5 1 3 3Р 6Р) таблица классов точности трансформаторов напряжения
  • способ охлаждения (сухие, масляные, газонаполненные)
  • изоляция (воздушно-бумажная, литая, компаунд, газ, масло, фарфор)

На напряжение 6, 10кВ используют литые ТНы, залитые эпоксидной смолой. Эти аппараты устанавливают в распредустройствах. Они занимают меньшие габариты, по сравнению с масляными. Также к их плюсам стоит отнести меньшее количество ухода за ними.

Читайте также:  Силовой характеристикой поля является напряженность потенциал напряжение

электромагнитные и емкостные

Если открыть объемы и нормы испытаний электрооборудования на странице ТНов, то можно увидеть, что трансформаторы напряжения там разделяются на электромагнитные и емкостные. В чем же состоит различие этих типов оборудования.

Электромагнитными считаем все ТНы в которых преобразование происходит по принципу, описанному выше (магнитные потоки, ЭДС и так далее). Индукционный ток, в брошюрах западных производителей их называют индуктивными, в противоположность емкостным. По моему всё именно так.

А вот емкостные трансформаторы напряжения, или же всё таки емкостные делители напряжения… Тут история умалчивает. Принцип работы такого оборудования можно понять, если нарисовать схему.

схема емкостного ТНа НДЕ-М

Вот, например схема ТН марки НДЕ-М. Они выпускаются на напряжение выше 110кВ. Состоит из емкостного делителя и электромагнитного устройства. Емкостной делитель состоит из конденсаторов С1 и С2. Принцип емкостного делителя в следующем. Напряжение линии Л делится обратно пропорционально величинам емкостей С1 и С2. То есть мы подключаем к С2 наш ТН и напряжение на нем пропорционально входному, которое идет по Л, но гораздо меньше его. Раз рассматриваем НДЕ, то вот табличка величин напряжения для разных классов оборудования.

НДЕ-М классы напряжения

Электромагнитное устройство состоит из понижающего трансформатора, реактора и демпфера.

Реактор предназначен для компенсации емкостного сопротивления и следовательно уменьшения погрешности.

Электромагнитный демпфер предназначен для устранения субгармонических колебаний, которые могут возникать при включениях и коротких замыканиях в обмотках ТНа.

Чем выше класс напряжения, тем емкостные трансформаторы напряжения выгоднее своих собратьев. За счет снижения размеров изоляции и материалов.

Сохраните в закладки или поделитесь с друзьями

Источник



Трансформаторы напряжения (измерительные)

ЗНОГ-110 (У1, УХЛ1) Трансформатор напряжения элегазовый

Назначение

Трансформаторы напряжения индуктивные газонаполненные серии ЗНОГ-110 (в дальнейшем «трансформатор напряжения») общего назначения, предназначенные для передачи сигнала измерительной информации измерительным приборам и устройствам защиты, сигнализации и управления в открытых и закрытых распределительных устройствах переменного тока частоты 50 Гц на номинальное напряжение 110/√3 кВ.

Трансформатор напряжения предназначен для эксплуатации в макроклиматических районах с умеренным и холодным климатом (климатическое исполнение У1, УХЛ1 по ГОСТ 15150-69), при этом:

  • верхнее значение рабочей температуры окружающего воздуха – плюс 40°С;
  • нижнее значение рабочей температуры окружающего воздуха – минус 45°С (У1);
  • нижнее значение рабочей температуры окружающего воздуха–минус 60°С (УХЛ1);
  • высота над уровнем моря – не более 1000 м;
  • рабочее положение трансформаторов напряжения в пространстве – вертикальное с закреплением на горизонтальной плоскости.

Механическая нагрузка от ветра скоростью до 40 м/с и от натяжения проводов в вертикальном направлении к плоскости выводов – 1000 Н (100 кгс) и горизонтальном направлении в плоскости выводов – 1000 Н (100 кгс).

Пример записи условного обозначения трансформатора напряжения заземляемого, однофазного, электромагнитного, газонаполненного с фарфоровой покрышкой, с вторичными обмотками классов точности 0,2 (одна) для учета, 0,5 или 0,2 (одна) для измерения и 3Р (одна) для защиты; класса напряжения 110 кВ, категории II* в зависимости от длины пути утечки внешней изоляции, климатического исполнения У, или УХЛ категории размещения 1 по ГОСТ 15150:

  • трансформатор напряжения ЗНОГ-110II*-0,2/0,5/3P-У1, ТУ 3414-106-49040910-2012 (ИВЕЖ.671214.006 ТУ).

Технические характеристики

Наименование параметров

Значение

Номинальное напряжение Uном, кВ

Номинальное напряжение основных вторичных обмоток, В

Номинальное напряжение дополнительной вторичной обмотки, В

Наибольшее рабочее напряжение, кВ

Читайте также:  Средства защиты от статического напряжения

Испытательное напряжение промышленной частоты, кВ

Испытательное напряжение полного/срезанного грозового импульса, кВ

Номинальная частота, Гц

Количество вторичных обмоток,:

— для учета в четырехобмоточном трансформаторе

— для измерения в четырехобмоточном трансформаторе

— для учета и измерения в трехобмоточном трансформаторе

Классы точности вторичных обмоток для измерений и учета

Класс точности вторичной обмотки для защиты

Номинальная мощность дополнительной вторичной обмотки, ВА

Предельная мощность трансформатора напряжения, ВА

Максимальный кажущийся заряд единичного частичного разряда, пКл, не более

Утечка газа в год, % от массы газа, не более

Номинальное давление (давление заполнения) элегаза (климатическое исполнение У1) или смеси газов состава 30% SF6 + 70% N2 (климатическое исполнение УХЛ1) при температуре плюс 20 °С, МПа абс. (кгс/см 2 )

Средний срок службы, лет не менее

Сейсмостойкость, баллов по шкале MSK

Длина пути утечки, мм в зависимости от исполнения, не менее

Источник

Характеристики и для чего предназначены трансформаторы напряжения на 110 кв

Трансформатор напряжения в 110 кв представляет собой популярное электрическое устройство, применяемое для изменения показателей напряжения электроэнергии. При этом пользоваться они могут как для понижения характеристик, так и для их повышения. Первый тип называется понижающим трансформатором, второй соответственно повышающим. Устройство с рассматриваемыми характеристиками обеспечивает защиту отдельных приборов или сетей.

Что представляет собой трансформатор напряжения 110 кв

Трансформатор напряжения представляет собой вид измерительно прибора, который используется для вычленения в первичных цепях высоких по показателям токовых напряжений. Он понижает их до стандартизированных, которые могут быть поданы на вторичные обмотки.

Подобные устройства в обязательном порядке используются сейчас в конструкции различных электрических установках. Дело в том, что с их помощью можно изолировать миниатюрные приборы с низкими показателями вольтажа. Это позволяет удешевить стоимость оборудования, использовать более простые вариации. Кроме того, трансформаторы большого напряжения обеспечивают дополнительную безопасность, что в условиях производства является первостепенной задачей.

В основе принципа работы заложено явление электромагнитной индукции. Состоит трансформатор из специальной катушки, которая помещена в масло, не проводящее электрическую энергию. Число первичной и вторичной обмоток различное, они физически не подсоединены к ядру. В результате разницы между числом обмоток возможна установка различных показателей напряжения. Если напряжение высокое, что касается случая 110 кв, то работа возможна только с источниками переменного тока.

Трансформатор напряжения

Из чего изготавливают

Трансформатор напряжения состоит из двух катушек. Они присоединятся к ядру, выполненному их качественного железа. Ток подается через первую обмотку, в результате чего образуется магнитное поле. Возникает явление магнитной индуктивности. Обратить внимание следует на то, что магнитное поле увеличивается, но поток может сменять свое направление (как в меньшую, так и в большую сторону). Показатели поля определяются количеством витков начальной катушке. Чем меньше их будет, тем на меньшие показатели тока следует рассчитывать.

Если рассматривать схему общего вида трансформатора напряжения, то она имеет следующий вид:

  • первичные и вторичные выводы;
  • расширитель;
  • коробка с выводами и подъемный болт;
  • указатели уровня масла.

Электрическая схема указывает на расположение конструктивных деталей.

В частности, отдельно обозначаются такие основные элементы, как секция первичной обмотки и вторичной, уравнительные детали и магнитные провода.

Электрическая схема трансформатора напряжения на 110 кв

Класс точности трансформатора

Класс точности трансформатора может различаться в зависимости от качества установленных деталей в оборудовании. Но оптимальными будут характеристики, когда точность вторичных обмоток (а именно на них обращают внимание в первую очередь) для измерений и учета составляет 0,5 и 0,2 соответственно. Большая часть устройств оснащается вторичной обмоткой для защиты механизма с классом точности 3Р.

Читайте также:  Как проверить напряжение отверткой тестером напряжения

Для чего предназначены трансформаторы напряжения 110 кв

Трансформаторы напряжения 100 кв предназначен для понижения высоких напряжений, которые подаются сетями, до нормируемых стандартно показателей, которые допустимо давать приборам пользователей. Но кроме основной сферы использования тс такого типа дают массу других преимуществ. В частности, их применяют, когда необходимо:

  • изолировать маломощные приборы от основной сети;
  • использовать более простое и доступное оборудование для обслуживания электрической сети;
  • удешевить стоимость производства;
  • сделать работу силовой электрической установки эффектней;
  • проводить подачу тока стандартно нормам и правилам;
  • провести правильный расчет получения и отдачи энергии;
  • защитить остальное оборудование от коротких замыканий и других неполадок.

Безусловно, сфера использования приборов неограниченна. Они выполняют ряд задач, что делает их востребованными не только в государственных структурах и производствах, но и в частных фирмах.

Где устанавливают оборудование

Оборудование предназначено для наружной установки. Так как трансформаторы относятся к относительно небезопасному виду приборов их размещают на определенном расстоянии от жилых сооружений, школ, медицинских учреждений. Обязательны к проведению сопутствующие меры, включающие:

  • установку фундамента, при этом допускают производство сборной для масла яма (необходима для экстренных случаев);
  • подготовку площадки для установки трансформатора;
  • подготовку путей перемещения — проверка инструментов, которыми будет проводится погрузка и монтировка;
  • подготовка баков для хранения масла, проверка осушителей и других дополнительных компонент.

После проверки на холостом ходу тс подключается на постоянно основе к источнику питания. Регулярно проводится осмотр техники, включая проверку всех узлов, ставится пломба и указывается дата последней ревизии.

Разновидности и технические характеристики

В зависимости от фирмы-производителя могут меняться некоторые технические характеристики устройства. Это необходимо учитывать при выборе и покупки тс.

Трансформатор напряжения и его составляющие

Серии ТФМ

Трансформаторы серии ТФМ предназначаются для питания электрических измерительных приборов. Активная часть размещена на основании, на которую надета покрышка из фарфора с масляным объемом. Технические данные написаны на основании прибора. Популярный прибор ТФМ-110-II-У1 с четырьмя вторичными обмотками. Его масса 630 килограмм.

Серии ТРГ

Отличаются высоким классом точности обмоток до 0,2. Есть еще одно конкурентное преимущество — можно заменять коэффициент трансформации в соотношении 1:3:4.

Антирезонансные однофазные серии НАМИ

Однофазные устройства индуктивного типа. Они устойчивы к возникновению феррорезонанса, который возникает при соединении выключателей.

Серии ТБМО

Масштабные измерительные трансформаторы отличаются максимальным сроком службы. Они обладают высоким классом точности. Отличаются миниатюрными размерами и малым весом.

Измерительные трансформаторы тока класса напряжения 110

Выделяются на фоне зарубежных аналогов с похожим спектром действий и стойкостью при минимальных номинальных показателях тока обмотки.

Пожаро- и взрывобезопасность устройства

Взрывобезопасность устройств обеспечивается особенностями конструкции. Производитель указывает класс защищенности в аннотации к прибору. Класс пожаробезопасности также может различаться. Современные боксы закрытого типа для хранения инженерного оборудования позволяют оградить работников и обычных граждан от получения травм.

Обязательно устройство должно находиться в закрытом помещении, доступ к нему посторонним лицам запрещен.

Трансформаторы напряжения

Длительность срока службы

Производители указывают в инструкции по применению, что срок службы трансформатора напряжения составляет минимум 30 лет. Но следует понимать, что подобные показатели достигаются только путем выполнения соответствующих мер. требуется, не опускать частых перегрузок и работы в аварийном режиме.

Источник