Oncool.ru

Строй журнал
4 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Каким должен быть выключатель для трансформатора

Подключаем трансформатор тока

Перед тем как разобраться с подключением трансформатора тока, нужно понять, что такое вообще трансформатор и зачем он нужен. Трансформатор — это электромагнитное устройство, которое предназначено для преобразования величины напряжения. При этом работа его возможна только с переменным напряжением или в крайнем случае с пульсирующим. Если к любому трансформатору подсоединить чистое постоянное напряжение, то на выходе его между выводами потенциал будет равен нулю. Всякий трансформатор состоит из первичной обмотки и одной или нескольких вторичных, в зависимости от его назначения и конструкции.

Назначение и конструктивные особенности

В свою очередь, трансформатор тока — это устройство работающее по принципу электромагнитной индукции и служащее для измерения тока в цепях высокого напряжения, а также для организации систем защиты электрооборудования. То есть для того чтобы измерять ток в цепях с опасным высоким напряжением, например, 6 кВ, нельзя амперметром просто произвести замер, это очень опасно как для персонала, так и для самого прибора. Поэтому основная задача трансформаторов тока — это разделение высоковольтных токонесущих частей и преобразование энергии которая безопасна и для персонала, и для оборудования. Трансформаторы тока (ТТ) широко применяются в релейных защитах на подстанциях и распределительных устройствах. Поэтому к их точности и подключению предъявляются высокие требования. Зачастую первичной обмоткой его служит любая токопроводящая шина или жила кабеля, вторичная обмотка выполняется одиночная или групповая, с несколькими выводами для цепей защиты, контроля и измерения. Также, через трансформаторы тока подключаются и элементы учёта — счётчики электроэнергии.

То есть по назначению трансформаторы тока можно разделить на четыре основные группы:

  1. измерительные;
  2. защитные;
  3. промежуточные;
  4. лабораторные.

Одним из видов переносного устройства являются измерительные клещи. Ими очень легко можно измерять токи в цепях до 1 кВ. Правда, и по току их диапазон измерения очень небольшой, нагрузки в 1000 Ампер им будет измерять проблематично.

Как установить трансформатор тока

По роду и способу установки они делятся на:

  1. Проходные;
  2. Опорные;
  3. Встроенные в электрооборудование;
  4. Для электроустановок до 1 кВ или выше;
  5. Для наружной установки в ОРУ (открытых распределительных устройствах);
  6. Для внутренней установки в ЗРУ (закрытых распределительных устройствах).

Зачастую в цепях с маломощными двигателями и трансформаторами рассчитанных на 1 кВ и ниже установка трансформатора тока не требуется. Это всевозможные понижающие трансформаторы освещения, компрессоры, вентиляторы, обогревательные системы. Вообще, в быту трансформаторы тока устанавливаются крайне редко, разве что на трансформаторах, питающих целые районы или группы домов.

Трансформатор тока подключение

Рассмотрим несколько вариантов подключения трансформаторов тока в цепи трёхфазного напряжения.

Эта схема, где три трансформатора тока соединены в звезду, широко применена для защиты цепей от однофазных и многофазных коротких замыканий. Если в цепях протекает ток ниже того, на который настроены реле КА1-КА3, то это называется рабочим нормальным режимом работы и ни одна из защит не будет срабатывать. Ток, который протекает через реле К0 считается как геометрическая сумма токов всех трёх фаз. При увеличении тока в одной из фаз вырастит ток и в цепи защитного трансформатора сработает одно или несколько реле КА1-КА3, в зависимости от места повышения тока. Это необязательно случится при коротком замыкании, даже если нагрузка на контролируемом оборудовании будет выше номинальной, то произведёт отключение. Тем самым спасая дорогостоящее электрооборудование от ненормального режима работы. При замыкании на землю ток появится и в цепи реле К0, тем самым отключая электроустановку.

Схема с трансформаторами применяется для защиты от межфазных замыканий для организации цепей с заземлённой нейтралью. Схема с неполной звездой чаще всего используется для маломощных источников и потребителей, когда существуют и дополнительные виды разнообразных защит.

Такой вид соединения в треугольник, с одной стороны и в звезду с другой — используется в электроустановках для дифференциальной защиты.

Подключение трансформаторов тока, таким образом, даёт возможность защиты от межфазных замыканий и превышения тока в каждой из фаз, но отсутствует отключение при коротком замыкании на землю. Поэтому подключается так в исключительных очень редких случаях.

Монтаж трансформатора тока

Перед тем как выполнить непосредственно сам монтаж трансформатора тока необходимо провести его ревизию и проверку сопротивления изоляции. Если она низкая то есть менее 1 кОм на 1 Вольт, то для начала хорошенько просушите его с помощью тепловентилятора или другой тепловой пушки. Сопротивление изоляции стоит при этом проверять каждые полчаса. Во время ревизии также проверяют комплектность устройства, элементов крепежа, состояние фарфоровых диэлектрических частей и корпуса. Осмотреть нужно:

  • колодку вторичных выводов для цепей защиты и контроля;
  • наличие их обозначений, маркировку;
  • паспортную таблицу;
  • состояние резьбы на болтовых соединениях выводов;
  • наличие гаек и шайб.

Перед тем как непосредственно начать монтаж трансформатора тока, конечно же, всё начинается с отключения высоковольтной установки, проверки отсутствия напряжения на токоведущих частях, а также установки переносных заземлений. Всё это является основными мерами безопасности персонала, производящего монтаж. Затем производится разметка в месте установки, и если необходимо то выполняются сверлильные работы в местах крепления конструкции. Если в помещении сыро, то стоит принять меры, препятствующие образованию коррозии (установка сушек и покраска контактных соединений). Запрещается установка трансформатора и монтаж, таким образом, чтобы их корпуса находились вплотную к друг, к другу. Расстояние должно быть не менее 100 мм.

Желательно если есть возможность то таблички с маркировкой должны быть видны из-за ограждений.

Главное правило подключения любого трансформатора тока, это запрет включения его в цепь без нагрузки на вторичной обмотке. Если нет возможности подключить прибор, то их необходимо соединить между собой, чтобы не возникло большое напряжение на ней, которое почти всегда приводит к выходу из строя измерительного устройства.

Подключение амперметров через трансформаторы тока

Для измерения силы тока как непосредственно включением прибора в цепь, так и при использовании трансформаторов тока служат амперметры. На рисунке приведена самая распространённая схема подключения. Первый рисунок «а» для однофазной цепи, «б» для цепей трёхфазного напряжения.

Монтаж силовых трансформаторов

Установка силового трансформатора должна выполняться специально обученными бригадами под руководством высококвалифицированных электротехнического персонала. Они должны иметь достаточный опыт по производству этих работ в чётком соответствии с ТТМ 16.800.723–80. Масляные трансформаторы, применяемые в силовых электроустановках, отправлять завод изготовитель может в следующих состояниях:

  1. С залитым полностью маслом и собранные;
  2. Частично разобранные, с герметичным баком, в котором масло залито ниже крышки;
  3. Демонтированные частично без масла, бак заполнен инертным газом;

Все работы по монтажу трансформаторов выполняются в чёткой регламентированной последовательности

  1. Разгрузка электрооборудования после прибытия с завода изготовителя;
  2. Транспортировка к месту установки;
  3. Подготовительные монтажные работы;
  4. Проверка состояния всех обмоток и переключателей;
  5. Установка на выполненный заранее крепкий фундамент;
  6. Монтаж охлаждающей системы и заливка масла, подключение вентиляторов обдува;
  7. Осмотр на отсутствие течи масляной продукции;
  8. Испытание трансформатора и пробное включение выполняется сразу без нагрузки в течение суток.

При этом монтаж трансформаторов лучше и безопаснее производить в светлое время суток.

Параллельное подключение трансформаторов

Параллельная работа их необходима для обеспечения большей мощности потребителям, которых они снабжают энергией. Для организации и включения силовых трансформаторов в параллель необходимо учесть пять основных правил и условий:

  1. Одинаковы группы соединения обмоток;
  2. Одинаковы коэффициенты трансформации всех преобразователей включаемых в параллель. Допускается разница в пределах ±0,5%;
  3. Выполнена правильная фазировка;
  4. Напряжение короткого замыкания всех трансформаторов должно быть равным или отличается не более чем на 10%;
  5. Соотношение мощностей должно отличаться не более чем в три раза.

Перед тем как подключить трансформатор в такую параллельную работу необходимо убедиться в выполнении всех этих пунктов.

Если трансформатор подключить наоборот

Трансформатор — это уникальное устройство, которое может работать как в одну, так и в другую сторону. То есть, как повышающий трансформатор может стать понижающим, так и наоборот. Например, если он рассчитан на подключении к его первичной обмотке напряжения 6 кВ, а на вторичной при этом должно появиться 0,4 кВ, то он также может работать и в другую сторону. Если на вторичную обмотку будет подано 0,4 кВ, то на первичной появится 6 кВ. Эта особенность может быть очень опасной при проведении профилактических и текущих ремонтов этого оборудования. Обязательно отключение их и с низкой, и с высокой стороны. Нужно помнить это правило при подготовке рабочих мест.

Как подключить понижающий трансформатор

Чаще всего установка трансформатора требуется чтобы понизить напряжение. Поэтому, как правильно подключить трансформатор такого понижающего назначения, вопрос который звучит очень часто. При подключении этого устройства, главное правильно выбрать его в соответствии с:

  • Величиной входного напряжения, то есть подаваемого на первичную;
  • Величиной выходного напряжения на выводах, их может быть несколько, в зависимости от конструкции;
  • Мощностью, которая зависит уже от мощности потребителей.

Подключение диодного моста к трансформатору может быть выполнено если есть необходимость получения постоянного напряжения. Вот схемы подключения диодного моста к однофазной, или к трёхфазной сети.

Симметрирующий трансформатор

Если понижающий трансформатор нагружать неравномерно то произойдёт перекос фаз, что является отрицательно влияющим механизмом. Следствием такой работы и потребления электроприёмников будет увеличение потребления электроэнергии, а со временем сбои и преждевременное разрушение изоляции. Безопасность питающихся потребителей при этом будет под угрозой. Для того чтобы не допустить этого нужно симметрировать фазы, за счёт применения симметрирующих трансформаторов.

Как видно из схемы здесь есть дополнительная обмотка, которая должна выдерживать номинальной ток одной из фаз. Она включается в разрыв нулевого проводника, что приводит к неплохим результатам, то есть симметричному вырабатыванию равных токов в нагрузке.

Читать еще:  Hyundai accent выключатель противотуманных фар

Разделительный трансформатор в мастерской домашнего электрика

Как работает разделительный трансформатор

Разделительным трансформатором называется трансформатор, который предназначен для электрического (специалисты говорят — гальванического) разделения питающей электрической сети и потребителя электроэнергии. Потребители — это мы с вами, а зачем нас разделять? Для безопасности!

Основной задачей разделительного трансформатора является повышение электробезопасности за счет того, что его вторичные цепи не имеют электрической связи с землей, а значит — и с заземленной нейтралью трансфоматорной подстанции – источником напряжения.

В этом случае возникновение электрического пробоя на корпус не вызывает перегрузок по току, а сам прибор остается в рабочем состоянии. При случайном прикосновении человека к части устройства, аварийно находящегося под напряжением, ток утечки не превысит жизненно опасного порога и трагедии не случится.

Разделительный трансформатор — в домашнюю мастерскую

Таким образом, разделительный трансформатор далеко не лишний элемент в мастерской домашнего мастера, особенно, если ему приходится сталкиваться с ремонтом домашних бытовых приборов. В продаже не встречаются разделительные трансформаторы непромышленного назначения, но такой несложно изготовить самому на базе подходящего трансформатора от отечественных телевизоров ушедшего поколения.

Подойдет унифицированный трансформатор ТС практически любой мощности, поскольку современные электрические помощники на дому не отличаются большой прожорливостью. Способ переделки — универсальный и не требует особых навыков, а потому — по силам каждому, кто умеет обращаться с паяльником и измерять напряжение.

Для примера приведу готовую конструкцию на основе ТС-250М.

Как сделать разделительный трансформатор

Готовый трансформатор размещен в корпусе от компьютерного блока питания и дополнен еще некоторыми функциями, о которых — позже. Полная схема ТС-250 показана ниже.

Рассмотрим фрагмент схемы, который нас интересует и который будет подвергнут модернизации. В штатной схеме две полуобмотки 1- 2 и 1′ -2′ соединены последовательно и подключаются к розетке 220 вольт. ( Полуобмотки — слово, обозначающее, что каждая обмотка трансформатора разделена на две идентичные части, и размещены эти полуобмотки на двух одинаковых каркасах, как на фото выше. На новых трансформаторах обмотки между собой не соединены).

Соответственно, с полуобмоток 5-15 и 5′-15′ снимается (по паспорту трансформатора) напряжение 208 вольт для питания вторичных цепей. Реально на приведенном экземпляре это напряжение составило 216 вольт на холостом ходу. Несложно догадаться, что каждая из первичных полуобмоток рассчитана на 110 вольт, а вторичные — на 104 вольта(108 вольт).

Показанное ниже изменение схемы позволит получить на выходе трансформатора 220 вольт. Теперь в качестве первичных полуобмоток трансформатора используются 1-2 и 5′-15′, а в качестве вторичных — 1′-2′ и 5-15. За счет идентичности намоточных данных пар полуобмоток, входные и выходные напряжения будут всегда равны. Рис. 6

Следует иметь ввиду, что мощность передаваемая в нагрузку трансформатором, теперь ограничивается мощностью обмотки с меньшим допустимым током. В рассматриваемом случае для обмотки 5-15 (5′-15′) максимальный ток — 0,8 ампера, а значит и максимальная мощность по формуле P = I x U ограничивается и равна P = 0,8А х 220В = 176 Вт.

На практике такой мощности будет с избытком в большинстве случаев. Не следует также опасаться неприятностей из-за того, что на полуобмотку 5′-15′ подается 110 вольт вместо расчетных 104-х. Во-первых, трансформатор все равно будет работать в легком, недогруженном режиме (176 ватт вместо 250), во-вторых, буква М в маркировке трансформатора обозначает, что трансформатор устойчив к перегрузкам и перенапряжениям.

Возвращаемся к конкретной конструкции разделительного трансформатора.

На фото видна розетка для подключения нагрузки с предохранителем и индикаторной лампой в корпусе розетки. А для чего же патрон с лампой накаливания на верхней плоскости, спросите вы? Отвечаю — это доработка, которая существенно расширяет возможности прибора.

Дополнительные функции разделительного трансформатора

Суть доработки ясна из приведенной ниже схемы.

Лампа включена последовательно в первичную обмотку трансформатора, но может быть зашунтирована переключателем, оставшимся здесь от компьютерного блока питания. В этом случае имеем обычный разделительный трансформатор. При разомкнутом переключателе трансформатор превращается в диагностический прибор.

С его помощью теперь несложно провести простейшие операции про диагностике неисправностей устройств с импульсными блоками питания. Рассмотрим это на примере телевизора. Для этого подключим его в розетку включенного в сеть трансформатора, выключатель разомкнут. Включаем телевизор с пульта ДУ или кнопкой и фиксируем поведение лампы:

— ничего не происходит — обрыв в шнуре питания, сгорел входной предохранитель телевизора, выгорели входные цепи блока питания;

— лампа при включении телевизора загорелась ровным полным светом — короткое замыкание в шнуре питания, во входных цепях блока питания;

— лампа ярко вспыхнула и погасла — блок питания исправен, нужно проверить основную плату телевизора.

Необходимо отметить, что проверка устройства (телевизора, в данном случае) происходит в щадящем режиме и не приводит к дальнейшему повреждению тестируемого прибора.

Пониженное переменное напряжение для проверки высоковольтных схем

Случалось ли вам проверять какую-либо электрическую схему под напряжением 220 вольт? Ведь правда — это опасно? С помощью дополнительного выхода трансформатора в

36 вольт это же можно сделать без всякого риска для здоровья.

Для реализации такого режима достаточно соединить последовательно обмотки 8-8′, 6-6′ и 4-4′ и вывести полученное напряжение на внешнюю розетку. На фото она так и подписана — « 36V», а расположена с обратной от выходной, 220-вольтовой розетки стороны . Теперь смело подключайте к ней ваше устройство и прослеживайте протекание тока в цепях, без опаски коснуться рукой элемента схемы под напряжением.

+12 вольт для проверки и настройки автомобильной электроники

В конструкцию включено еще одно дополнение — наличие свободных обмоток позволило встроить в схему двенадцативольтовый интегральный стабилизатор. С его помощью можно проверять и настраивать различные автомобильные и другие устройства рассчитанные на это напряжение.

Стабилизатор 7812 включен по стандартной схеме и особенностей не имеет. На фото ниже его видно внизу, на планке из фольгированного стеклопластика. Выходные клеммы на 12 вольт выведены над розеткой переменного напряжения в 36 вольт, а светодиодный индикатор наличия напряжения +12 вольт — на верхнюю панель конструкции.

Для продвинутых электриков и начинающих электронщиков

Предлагаемая конструкция чрезвычайно проста, но ей по силам решать и более сложные задачи. Это — проверка и ремонт устройств с импульсными блоками питания, в частности — телевизоров и импульсных блоков питания компьютеров.

Проверка работоспособности входных цепей импульсных блоков питания с помощью последовательно включенной лампы накаливания упомянута выше в статье и подробно описана на страницах интернета. Замечу лишь, что с помощью предлагаемой вашему вниманию конструкции это осуществить удобно и просто, не вызывая затруднений даже у начинающего ремонтника.

В тоже время не всем известно, что большинство импульсных блоков питания способны запускаться от пониженных напряжений (без нагрузки, естественно). Поэтому, если подключить исследуемый прибор к 36-вольтовой розетке, то с помощью измерительных приборов можно убедиться в исправности или отказе узла запуска.

Опять же, запитав схему запуска постоянным напряжением +12 вольт от описываемого устройства, легко проверить проверить работу генераторной микросхемы и ее обвязки, других элементов схемы. При этом необходимо отметить, что все работы проводятся при гальванической развязке от питающей сети и при безопасных для жизни напряжениях.

Все работы по пайке, монтажу электрических цепей следует проводить при отключенном от питающей сети устройстве! Это не только сохранит ваше здоровье, но и предотвратит выход элементов электрической схемы из строя при случайном замыкании.

Любите умные гаджеты и DIY? Станьте специалистом в сфере Internet of Things и создайте сеть умных гаджетов!

Записывайтесь в онлайн-университет от GeekBrains:

Изучить C, механизмы отладки и программирования микроконтроллеров;

Получить опыт работы с реальными проектами, в команде и самостоятельно;

Получить удостоверение и сертификат, подтверждающие полученные знания.

Starter box для первых экспериментов в подарок!

После прохождения курса в вашем портфолио будет: метостанция с функцией часов и встроенной игрой, распределенная сеть устройств, устройства регулирования температуры (ПИД-регулятор), устройство контроля влажности воздуха, система умного полива растений, устройство контроля протечки воды.

Вы получите диплом о профессиональной переподготовке и электронный сертификат, которые можно добавить в портфолио и показать работодателю.

12-1. Защита трансформаторов, не имеющих выключателей на стороне высшего напряжения

В эксплуатации применяются упрощенные подстанции без выключателей на стороне высшего напряжения трансформаторов и автотрансформаторов (рис. 12-1). Подобные схемы, применяющиеся в электроустановках напряжением до 500 кВ, позволяют уменьшить стоимость подстанции и ее эксплуатации. Вместе с тем из-за отсутствия выключателей па стороне высшего напряжения трансформаторов необходимо предусматривать дополнительные мероприятия, обеспечивающие отключение линии с питающего конца в случае повреждения трансформатора.

Для отключения поврежденного трансформатора, не имеющего выключателя на . стороне высшего напряжения, применяются следующие способы: использование защит питающих линий для фиксации и отключения повреждений в трансформаторе; передача отключающего импульса от защит трансформатора на отключение линейных выключателей; установка специальных аппаратов — короткозамыкателей, которые при срабатывании защит трансформатора включаются и устраивают короткое замыкание на выводах высшего напряжения трансформатора. При возникновении этого короткого замыкания сработают защиты, установленные на питающих концах защищаемой линии, и подействуют на отключение выключателей.

а) Использование защит линии

Первый из перечисленных способов — использование защит линии — наиболее прост и экономичен. Если защиты линии могут быть выполнены достаточно чувствительными, чтобы обеспечить отключение повреждений в обмотках трансформатора и на его выводах низшего напряжения, на самом трансформаторе защиты со стороны высшего напряжения можно не устанавливать. Например, в схеме, приведенной на рис. 12-1, б, для защиты трансформатора может быть использована двухступенчатая максимальная токовая защита, установленная на питающем конце линии. Отсечка, ток срабатывания которой отстраивается от тока, проходящего но линии при трехфазном коротком замыкании на стороне низшего напряжения трансформатора (гл. 8), обеспечивает защиту при повреждениях на выводах высшего напряжения и в части обмотки трансформатора.

Читать еще:  Комплект провод с выключателем

Короткие замыкания в трансформаторе и на стороне низшего напряжения будут отключаться второй ступенью максимальной токовой защиты. Ток срабатывания этой защиты должен быть отстроен от максимального тока нагрузки и согласован по чувствительности с защитой, установленной на стороне низшего напряжения трансформатора.

Газовая защита трансформатора в рассматриваемом случае включается с действием на сигнал. Так как при этом нe предусматривается установка защит со стороны высшего напряжения трансформатора, можно не устанавливать трансформаторы тока, что представляет дополнительную экономию.

На трансформаторах, не имеющих выключателей на стороне высшего напряжения, допускается не устанавливать защит от внутренних повреждений, действующих на отключение, если быстродействующая защита линий работает при коротких замыканиях на выводах высшего напряжения трансформатора с коэффициентом чувствительности 1,5—2.

Резервная защита линии должна действовать при коротких замыканиях на выводах низшего напряжения трансформатора с коэффициентом чувствительности не меньше 1,5. Для предотвращения повреждения обмоток трансформатора токами при внешнем коротком замыкании выдержка времени (с) резервной защиты линии должна быть не больше величины, определяемой следующим выражением [Л. 71]:

где — кратность установившегося тока короткого замыкания на стороне низшего напряжения трансформатора к его номинальному току.

Рассматриваемый способ выполнения защиты, основным достоинством которого является простота, может применяться главным образом на линиях сравнительно небольшой длины при малых токах нагрузки. Недостатком этого способа защиты является замедление отключения линии максимальной токовой защитой при повреждении трансформатора с малым током короткого замыкания.

При наличии на питающем конце линии устройства АПВ допускается его действие в случае отключения линии любой защитой, в связи с чем возможна повторная подача напряжения на поврежденный трансформатор.

б) Передача отключающего импульса

Второй способ защиты — передача отключающего импульса — применяется, если защиты, установленные на питающем конце линии, не обеспечивают необходимой чувствительности при коротких замыканиях в трансформаторе. В этом случае на трансформаторе устанавливаются защиты согласно «Правилам устройств электроустановок» (газовая, дифференциальная или токовая отсечка и максимальная токовая защита). При наличии встроенных трансформаторов тока на стороне высшего напряжения трансформатора к ним подключаются токовые цепи защит. При отсутствии встроенных трансформаторов тока для подключения токовых цепей защит можно использовать накладные трансформаторы тока. При отсутствии трансформаторов тока на стороне высшего напряжения допускается максимальную токовую защиту подключать к трансформаторам тока, установленным на стороне низшего напряжения трансформатора, а вместо дифференциальной защиты использовать защиту от замыканий на корпус.

При повреждении трансформатора его защиты срабатывают и передают импульс на отключение выключателя, установленного на питающем конце линии (рис. 12-2). Для передачи отключающего импульса между подстанциями прокладываются специальные соединительные провода, в качестве которых могут быть использованы жилы контрольного или телефонного кабеля.

Повреждение соединительных проводов (обрыв жил и короткие замыкания между ними или на землю) может послужить причиной ложного срабатывания или отказа в отключении выключателя при повреждении трансформатора. Для предотвращения этого необходимо обеспечить высокую надежность соединительных проводов и контроль их исправности.

На рис. 12-3 показана схема передачи отключающего импульса и автоматического контроля исправности соединительных проводов, разработанная в Днепроэнерго [Л.67].

Отключающий сигнал передается от контактов выходного промежуточного реле защиты трансформатора, установленного на подстанции, подключенной к линии без выключателя. Реле 1РЗ, срабатывающее при действии защит трансформатора, переключает свои контакты, размыкая цепи контроля и замыкая цепь обмотки отключающего промежуточного реле 2РЗ, установленного на питающей подстанции.

Контроль жил соединительного кабеля осуществляется с помощью двухобмоточного поляризованного реле РП, установленного на питающей подстанции. В нормальном режиме, когда реле 1РЗ обесточено и его контакты в цепи контроля соединительных проводов замкнуты, по обмотке I реле РП с последовательно включенным сопротивлением R3 проходит выпрямленный ток от выпрямителя В2. Якорь реле РП при этом подтянут, а его сигнальные контакты разомкнуты.

В случае обрыва одной из жил соединительного кабеля прохождение тока по обмотке I реле РП прекращается, и его контакты замыкаются, подавая сигнал о неисправности соединительных проводов. Аналогично будет действовать реле РП и в случае снижения изоляции между соединительными проводами, так как при этом уменьшается ток, проходящий по обмотке I.

При нарушении изоляции одного из соединительных проводов относительно земли контакты реле РП также будут замыкать цепь сигнализации, так как якорь его отпадает под действием тока, проходящего от выпрямителя В1 через обмотку II, включенную встречно с обмоткой I.

Питание устройства контроля осуществляется от цепи переменного тока через промежуточный трансформатор ПТ. Схема применена в эксплуатации на соединительном кабеле длиной 1 км. На кабелях большей длины данная схема применяться не может, так как чувствительность ее резко снижается при увеличении емкости соединительного кабеля.

На длинных линиях электропередачи напряжением до 500 кВ передача отключающего импульса осуществляется с помощью специального устройства телеотключения. При срабатывании защит трансформатора они запускают высокочастотный передатчик, установленный на подстанции, где находится защищаемый трансформатор. Реле, включенное в цепи приемника, установленного на подстанции, где находится выключатель, срабатывает, когда принимает отключающий импульс, и отключает выключатель.

Достоинством рассматриваемого способа отключения поврежденного трансформатора передачей отключающего импульса с помощью соединительных проводов или специального устройства телеотключения является быстрота отключения. К недостаткам же следует отнести возможность отказа в отключении при нарушении соединительных проводов или высокочастотного канала. Поэтому в наиболее ответственных случаях необходимо предусматривать вторую, резервную цепочку соединительных проводов или второй канал высокочастотной связи для передачи отключающего импульса.

в) Установка короткозамыкателя

В тех случаях, когда защиты, установленные на питающих концах линии, не обеспечивают необходимой чувствительности при повреждениях за трансформатором, а передача отключающего импульса нецелесообразна по причине ненадежности, сложности или дороговизны, отключение повреждения обеспечивается с помощью специального аппарата — короткозамыкателя (рис. 12-4).

При срабатывании защиты пов’режденного трансформатора подается импульс на включение короткозамыкателя КЗ, управление которым осуществляется с помощью специального привода (типа ШПК). Короткозамыкатель включается и создает на выводах высшего напряжения трансформатора искусственное короткое замыкание. Вследствие этого защиты, установленные по концам питающей линии, срабатывают и отключают выключатели.

В сетях напряжением 110 кВ и выше, работающих с заземленной нулевой точкой, обычно применяются однополюсные короткозамыкатели, замыкающие одну из фаз на землю. В сетях, работающих с незаземленной нейтралью, применяются двухфазные или трехфазные короткозамыкатели, с помощью которых устраивается междуфазное короткое замыкание. Короткозамыкатели выпускаются для наружной установки в однополюсном исполнении для напряжения 35—220 кВ. Время включения короткозамыкателей 0,4— 0,5 с.

В схеме электрических соединений, приведенной на рис. 12-4, от одной линии питаются два трансформатора, не имеющих выключателей на стороне высшего напряжения. Если не осуществить дополнительных мероприятии, то после включения короткозамыкателя, установленного на поврежденном трансформаторе, и отключения линии будет разомкнут транзит, и потеряет питание второй трансформатор. Для предотвращения этого в рассматриваемой схеме на каждом трансформаторе установлены специальные аппараты отделители — ОД.

Отделители представляют собой трехполюсные разъединители для наружной установки с автоматическим управлением. Каждый полюс отделителя имеет собственную отключающую пружину. Нормально отделитель включен, его отключающие пружины заведены и удерживаются в таком положении приводом (типа ШПО).

После отключения линии выключателями, установленными на ее питающих концах, отделитель поврежденного трансформатора отключается, отсоединяя его от линии. Вслед за этим линия может быть включена вновь устройством АПВ, благодаря чему будет восстановлен транзит и подано питание неповрежденному трансформатору. Время отключения отделителей составляет 0,5—1 с.

Взаимодействие короткозамыкателя и отделителя, обеспечивающее селективное отключение поврежденного трансформатора, осуществляется с помощью специальных схем автоматики, рассмотренных ниже.

В заключение отметим некоторые требования, которым должны удовлетворять устройства релейной защиты и автоматики, установленные на ответвлении и питающих подстанциях, чтобы обеспечить правильную ликвидацию повреждений трансформаторов, подключенных к линиям без выключателей на стороне высшего напряжения.

а) Защита трансформатора, действующая на включение короткозамыкателя, должна быть чувствительнее, чем защита, установленная на питающих подстанциях.

б) Суммарное время действия защиты и отключения выключателя питающей подстанции должно превышать время срабатывания защиты трансформатора и механизма привода короткозамыкателя. Выполнение этого требования необходимо, чтобы обеспечить включение короткозамыкателя и последующее отключение отделителя в бестоковую паузу при повреждении на стороне высшего напряжения трансформатора в зоне действия быстродействующей защиты линии.

Поскольку время действия привода и включения короткозамыкателя сравнительно велико и, как правило, превышает время отключения выключателя питающей подстанции при срабатывании быстродействующей защиты линии, предусматриваются специальные мероприятия, обеспечивающие надежное включение короткозамыкателя в этом случае.

В Мосэнерго, в частности, с этой целью в качестве выходного реле защиты трансформатора, действующего на включение короткозамыкателя, используется промежуточное реле типа РП-341 специальной конструкции с механической защелкой. В этом реле механически фиксируется положение срабатывания до тех пор, пока оно не будет деблокировано вручную. Деблокирование реле осуществляется оперативным персоналом одновременно с отключением короткозамыкателя.

в) Время отключения отделителя должно быть меньше времени действия АПВ на питающих подстанциях.

Достоинством рассмотренного способа отключения поврежденного трансформатора с помощью короткозамыкателя и отделителя является его универсальность, так как он может применяться на линиях любой длины и не требует специальных каналов связи.

Основной недостаток применения короткозамыкателей состоит в замедлении отключения поврежденного трансформатора на время, необходимое для включения короткозамыкателя (0,4—0,5 с).

Читать еще:  Автоматический выключатель параметры номинального тока

В некоторых случаях применение короткозамыкателей может оказаться недопустимым по причине значительного понижения напряжения и нарушения работы потребителей при искусственном коротком замыкании на выводах высшего напряжения трансформатора. Нецелесообразно также подключать трансформаторы с короткозамыкателями вблизи мощных узловых подстанций (на расстоянии меньше 10—15 км), если учитывать особо тяжелые условия работы выключателей при близких коротких замыканиях.

Каким должен быть выключатель для трансформатора

  • Главная

О перегорании плавких вставок предохранителей в ТП дежурный диспетчер электросети узнает по сообщению потребителей об отсутствии напряжения. Получив такое сообщение, дежурный диспетчер по имеющейся схеме выясняет, от какого ТП питается электроэнергией потребитель, и направляет дежурную оперативную бригаду в составе электромонтера и шофера (совмещающего обязанности электромонтера) в это ТП. Персонал бригады производит осмотр ТП и выявляет перегоревший предохранитель.

Сгорание плавких вставок предохранителей на одном из участков сети и отключение выключателя силового трансформатора могут произойти из-за длительной или кратковременной перегрузки (например, пуск мощных короткозамкнутых электродвигателей), короткого замыкания в сети или в обмотках трансформатора, отсутствия надлежащего контакта, старения или надлома плавких вставок пластинчатых предохранителей, неправильной установки предохранителей по номинальному току плавкой вставки.

При перегрузке участка сети или трансформатора обычно сгорает плавкая вставка предохранителя на одной фазе, при коротком замыкании — на двух-трех фазах.

Когда происходит сгорание плавких вставок предохранителей из-за отсутствия надлежащего контакта (например, из-за наличия недовернутых болтов), на контактных поверхностях появляется окалина или подгорание.

Старение и надлом проволок пластинчатых предохранителей определяют при их осмотре. Новый предохранитель устанавливают по номинальному току сгоревшего. При этом следят за наличием хорошего контакта и целостью проволок пластинчатых предохранителей. Установку предохранителя производят при снятом напряжении— предварительно отключают соответствующий рубильник или выключатель.

Если при включении плавкая вставка предохранителя не сгорит, проверяют напряжение на участке сети и токоизмерительными клещами измеряют нагрузку. Плавкая вставка предохранителя при включении перегорает, когда на защищаемом участке сети имеется короткое замыкание.

Если защищаемым участком является абонентская сеть, ее отключают до устранения короткого замыкания, если же кабельная линия, эксплуатируемая предприятием электросети, то дежурная бригада отключает рубильники или предохранители во всех вводах на поврежденной кабельной линии и проверяет изоляцию линии мегомметром.

Когда показания мегомметра указывают на неисправность линии, дежурная бригада обходит трассу кабельной линии. Обнаружив раскопку на трассе и механическое повреждение кабеля, бригада временно устраняет повреждение (производит разделку кабеля, разводку фаз, временную скрутку) и подает напряжение.

В этом случае, если место повреждения не обнаружено или временное исправление невозможно, дежурная бригада вызывает специальную бригаду для определения места повреждения или ремонтную бригаду для ремонта кабельной линии. Бригада принимает также меры по восстановлению питания электроэнергией всех или хотя бы части потребителей, переключая вводное устройство с одного питающего кабеля на другой, когда их два, либо прокладывает шланговый кабель от ближайшей ТП или ввода, находящегося под напряжением. На концах отключенной кабельной линии вывешивают плакаты «Не включать — повреждено».

Если оперативная бригада установила, что сгорание плавких вставок предохранителей произошло в ТП в сторону воздушной линии, она заменяет предохранители. При повторном сгорании плавких вставок предохранителей бригада осматривает воздушную линию для установления причины их сгорания.

При обнаружении наброса, схлестывания или обрыва проводов оперативная бригада немедленно устраняет повреждение. Если она своими силами не может устранить повреждение, то отключает линию, подбирает оборванные провода, свертывает, подвешивает их на высоте не менее 2,5 м, при возможности производит включение линии и вызывает бригаду по ремонту воздушных линий.

Когда перегорает предохранитель со стороны низшего напряжения трансформатора, отключают его нагрузку общим рубильником или рубильниками отходящих линий; снимают предохранители с перегоревшими плавкими вставками и устанавливают новые, а также производят обратное включение отключенных рубильников, после чего измеряют нагрузку трансформатора и выясняют причину перегорания плавких вставок.

Номинальный ток предохранителей, защищающих трансформатор со стороны низшего напряжения, должен соответствовать номинальному току трансформатора.

При перегрузке трансформатора оперативная бригада принимает следующие меры:

если трансформатор снабжает электроэнергией одного потребителя, бригада проверяет селективность защиты предохранителями сети потребителя по сравнению с защитой предохранителями трансформатора в ТП (предохранители у потребителя должны иметь номинальный ток плавкой вставки на ступень ниже, чем на трансформаторе в ТП) и предлагает потребителю установить предохранители, требуемые по селективности;

если трансформатор снабжает электроэнергией группу бытовых потребителей, бригада при наличии перегрузки до 30% устанавливает предохранители на завышенный ток, затем извещает эксплуатационный персонал участка о необходимости принятия мер для разгрузки участка сети.

При перегрузке свыше 30% оперативная бригада немедленно снижает нагрузку трансформатора, передавая часть ее на другие трансформаторы по имеющимся линиям или временным перемычкам из провода в резиновом шланге, а если связей с другими трансформаторами нет, то путем ограничения в первую очередь потребителей с силовой нагрузкой.

Если бригада с помощью индикатора обнаружила, что отсутствует напряжение на одной из фаз на сборных шинах напряжением до 1 кВ, а предохранители на щите низшего напряжения целы, то проверяет напряжение на выводах низшего напряжения трансформатора. Отсутствие напряжения на одной из фаз указывает на сгорание плавкой вставки предохранителя на стороне высшего напряжения трансформатора.

Предохранители со стороны высшего напряжения трансформаторов в электрических сетях до 10кВ устанавливают на номинальный ток, в 2 — 3 раза превышающий номинальный ток трансформатора. Поэтому основной причиной сгорания плавких вставок предохранителей, установленных со стороны высшего напряжения трансформаторов, является короткое замыкание в трансформаторе или в перемычках, присоединяющих его к сети. Сгорание плавких вставок предохранителей трансформатора может быть вызвано также коротким замыканием в сети низшего напряжения трансформатора, не отключенным своевременно предохранителями.

Оперативная бригада осматривает предохранители со стороны высшего напряжения трансформатора. Если плавкая вставка предохранителя сгорает, то из нижней части фарфорового патрона предохранителя ПК выпадает указатель срабатывания. Бригада проверяет, нет ли напряжения выше 1000В на выводах низшего напряжения трансформатора, после чего его отключает.

При обнаружении напряжения выше 1000В на выводах низшего напряжения трансформатора (что указывает на соединение обмоток высшего и низшего напряжения внутри трансформатора) электромонтер, надев резиновые перчатки и стоя на изолированном основании, отключает рубильник трансформатора или отходящих линий, а затем и трансформатор со стороны высшего напряжения.

Если при отключении трансформатора разъединителем появляется большая электрическая дуга, не позволяющая отключить трансформатор (обмотка его имеет заземление), то оперативная бригада немедленно выезжает в распределительный пункт и отключает выключатель линии, к которой подключен поврежденный трансформатор, затем возвращается в трансформаторную подстанцию, отключает трансформатор, вешает плакат «Не включать — повреждено» и возвращается в РП, где включает отключенный выключатель линии.

После отключения трансформатора снимают предохранители со стороны высшего напряжения и проверяют мегомметром трансформатор и перемычки к нему. Если при проверке окажется, что какая-либо обмотка трансформатора или перемычка повреждена, оперативная бригада немедленно переключает потребителей, питавшихся электроэнергией от данного трансформатора, на другие трансформаторы этой или соседних ТП. Когда в трансформаторной подстанции, автоматизированной по двухлучевой схеме, сгорают предохранители со стороны высшего напряжения трансформатора на фазах, к которым подключены отключающие катушки контакторов, контакторные станции автоматически переключают нагрузку на трансформатор другого луча.

В этом случае оперативная бригада проверяет нагрузку на трансформаторе и при необходимости переключает часть ее на соседние ТП. На присоединениях поврежденного трансформатора со стороны высшего и низшего напряжения вешают плакат «Не включать — повреждено».

Если проверка мегомметром не обнаружила повреждения обмоток трансформатора, это еще не значит, что трансформатор исправен, так как имеется распространенный вид повреждения трансформатора — витковое короткое замыкание, которое не может быть определено измерительными приборами, имеющимися в распоряжении оперативной бригады. Дальнейшие операции с трансформатором следует производить осторожно во избежание возможного короткого замыкания.

Для полной уверенности в исправности трансформатора включают его со стороны низшего напряжения предохранителями, рассчитанными только на ток холостого хода трансформатора (примерно 10% номинального тока). Если при включении плавкие вставки предохранителей не перегорают, трансформатор включается спокойно и работает нормально (нет усиленного гула, бурления масла, потрескивания), а указатель напряжения показывает, что на всех трех выводах обмотки высшего напряжения имеется напряжение, — трансформатор можно включить в работу. Для этого его отключают, предохранители со стороны высшего напряжения с перегоревшими плавкими вставками заменяют новыми, со стороны низшего напряжения устанавливают предохранители с плавкими вставками по номинальному току трансформатора и трансформатор включают в работу.

При отсутствии в ТП постороннего источника напряжения трансформатор включают со стороны высшего напряжения при установке предохранителей на минимально возможный ток. Сгорание предохранителей при включении трансформатора указывает, что он поврежден.

Силовые трансформаторы в некоторых случаях присоединяют к сети 6 — 10кВ автоматическими выключателями, которые отключают трансформаторы при коротком замыкании в их обмотках или при пуске короткозамкнутых электродвигателей, при коротком замыкании в сети низшего напряжения, когда предохранители на стороне низшего напряжения не успевают перегореть.

Оперативная бригада, обнаружив, что в ТП отключился выключатель силового трансформатора, выясняет через диспетчера сети, не отмечался ли в центре питания «толчок» или «кратковременная земля», и, если подобные явления отмечены не были, отключает трансформатор со стороны низшего напряжения предохранителями или рубильником и включает выключатель. Когда же ненормальные явления (гул, потрескивание) при включении трансформатора отсутствуют, включают рубильники или предохранители со стороны низшего напряжения. Если выключатель вновь отключился, необходимо проверить трансформатор и перемычки. При повреждении силового трансформатора его заменяют.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector