Регулирование напряжения трансформатора
Проблема состоит в том, что напряжение в электрической сети меняется в зависимости от ее нагруженности, в то время как для адекватной работы большинства потребителей электроэнергии необходимым условием является нахождение питающего напряжения в определенном диапазоне, чтобы оно не было бы выше или ниже определенных приемлемых границ.
Поэтому и нужны какие-то способы подстройки, регулирования, корректировки сетевого напряжения. Один из лучших способов — это изменение по мере надобности коэффициента трансформации путем уменьшения или увеличения числа витков в первичной или во вторичной обмотке трансформатора, в соответствии с известной формулой: U1/U2 = N1/N2.
Для регулировки напряжения на вторичных обмотках трансформаторов, с целью поддержания у потребителей правильной величины напряжения, — у некоторых трансформаторов предусмотрена возможность изменять соотношение витков, то есть корректировать таким образом в ту или иную сторону коэффициент трансформации.
Подавляющее большинство современных силовых трансформаторов оснащено специальными устройствами, позволяющими выполнять регулировку коэффициента трансформации, то есть добавлять или убавлять витки в обмотках.
Такая регулировка может выполняться либо прямо под нагрузкой, либо только тогда, когда трансформатор заземлен и полностью обесточен. В зависимости от значимости объекта, и от того, насколько часто необходимы данные регулировки, — встречаются более или менее сложные системы переключения витков в обмотках: осуществляющие ПБВ — «переключение без возбуждения» или РПН — «регулирование под нагрузкой». В обеих случаях обмотки трансформатора имеют ответвления, между которыми и происходит переключение.
Переключение без возбуждения
Переключение без возбуждения выполняют от сезона — к сезону, это плановые сезонные переключения витков, когда трансформатор выводится из эксплуатации, что конечно не получилось бы делать часто. Коэффициент трансформации изменяют, делают больше или меньше в пределах 5%.
На мощных трансформаторах переключение выполняется с помощью четырех ответвлений, на маломощных — при помощи всего двух. Данный тип переключения сопряжен с прерыванием электроснабжения потребителей, поэтому и выполняется он достаточно редко.
Зачастую ответвления сделаны на стороне высшего напряжения, где витков больше и корректировка получается более точной, к тому же ток там меньше, переключатель выходит компактнее. Изменение магнитного потока в момент такого переключения витков на понижающем трансформаторе очень незначительно.
Если требуется повысить напряжение на стороне низшего напряжения понижающего трансформатора, то витков на первичной обмотке убавляют, если требуется понизить — прибавляют. Если же регулировка происходит на стороне нагрузки, то для повышения напряжения витков на вторичной обмотке прибавляют, а для понижения — убавляют. Переключатель, применяемый на обесточенном трансформаторе, называют в просторечии анцапфой.
Место контакта, хотя и выполнено подпружиненным, со временем оно подвергается медленному окислению, что приводит к росту сопротивления и к перегреву. Чтобы этого вредного накопительного эффекта не происходило, чтобы газовая защита не срабатывала из-за разложения масла под действием излишнего нагрева, переключатель регулярно обслуживают: дважды в год проверяют правильность установки коэффициента трансформации, переключая при этом анцапфу во все положения, дабы убрать с мест контактов оксидную пленку, прежде чем окончательно установить требуемый коэффициент трансформации.
Также измеряют сопротивление обмоток постоянному току, чтобы убедиться в качестве контакта. Эту процедуру выполняют и для трансформаторов, которые долго не эксплуатировались, прежде чем начинать их использовать.
Регулирование под нагрузкой
Оперативные переключения осуществляются автоматически либо в вручную, прямо под нагрузкой, там где в разное время суток напряжение сильно изменяется. Мощные и маломощные трансформаторы, в зависимости от напряжения, имеют РПН разных диапазонов — от 10 до 16% с шагом в 1,5% на стороне высшего напряжения, — там, где ток меньше.
Здесь, конечно, есть некоторые сложности: просто рвать цепь на мощном трансформаторе нельзя, т. к. в этом случае возникнет дуга и трансформатор просто выйдет из строя; кратковременно витки замыкаются между собой накоротко; необходимы устройства ограничения тока.
Токоограничительные реакторы в системах РПН
Регулирование под нагрузкой с ограничением тока позволяет осуществить система с двумя контакторами и двухобмоточным реактором.
К двум обмоткам реактора подключено по контактору, которые в обычном рабочем режиме трансформатора сомкнуты, примыкая к одному и тому же контакту на выводе обмотки. Рабочий ток проходит через обмотку трансформатора, затем параллельно через два контактора и через две части реактора.
В процессе переключения один из контакторов переводится на другой вывод обмотки трансформатора (назовем его «вывод 2»), при этом часть обмотки трансформатора оказывается накоротко шунтирована, а рабочий ток ограничивается реактором. Затем второй контакт реактора переводится на «вывод 2».
Процесс регулирования завершен. Переключатель с реактором имеет небольшие потери в средней точке, так как ток нагрузки наложен на конвекционный ток двух переключателей, и реактор может все время находится в цепи.
Токоограничительные резисторы в системах РПН
Альтернатива реактору — триггерный пружинный контактор, в котором происходит последовательно 4 быстрых переключения с использованием промежуточных положений, когда ток ограничивается резисторами. В рабочем положении ток идет через шунтирующий контакт К4.
Когда требуется произвести переключение цепи из положения II в положение III (в данном случае — с меньшим количеством витков), — избиратель переводится с контакта I на контакт III, затем параллельно замкнутому контактору К4 подключается резистор R2 через контактор К3, затем контактор К4 размыкается, и теперь ток в цепи ограничен только резистором R2.
Следующим шагом замыкается контактор К2, и часть тока устремляется также через резистор R1. Контактор К3 размыкается, отсоединяя резистор R2, замыкается шунтирующий контакт К1. Переключение завершено.
Если у переключателя с реактором реактивный ток прервать трудно, и поэтому он используется чаще на стороне низкого напряжения с большими токами, то быстродействующий переключатель с резисторами успешно используется на стороне высокого напряжения с относительно малыми токами.
Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!
Подписывайтесь на наш канал в Telegram!
Просто пройдите по ссылке и подключитесь к каналу.
Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:
Источник
Определение коэффициента трансформации силовых трансформаторов
Коэффициентом трансформации (К) называется отношение напряжения обмотки ВН к напряжению обмотки НН при холостом ходе трансформатора:
Для трехобмоточных трансформаторов коэффициентом трансформации является отношение напряжений обмоток ВН/СН, ВН/НН и СН/НН.
Значение коэффициента трансформации позволяет проверить правильное число витков обмоток трансформатора, поэтому его определяют на всех ответвлениях обмоток и для всех фаз. Эти измерения, кроме проверки самого коэффициента трансформации, дают возможность проверить правильность установки переключателя напряжения на соответствующих ступенях, а также целость обмоток.
Если трансформатор монтируется без вскрытия и при этом ряд ответвлений, недоступен для измерений, определение коэффициента трансформации производится только для доступных ответвлений.
При испытании трехобмоточных трансформаторов коэффициент трансформации достаточно проверить для двух пар обмоток, причем измерения рекомендуется проводить на тех обмотках, для которых напряжение короткого замыкания наименьшее.
В паспорте каждого трансформатора даются номинальные напряжения обеих обмоток, относящиеся к режиму холостого хода. Поэтому номинальный коэффициент трансформации можно легко определить по их отношению.
Измеренный коэффициент трансформации на всех ступенях переключателя ответвлений не должен отличаться более чем на 2 % от коэффициента трансформации на том же ответвлении на других фазах или от паспортных данных, или от данных предыдущих измерений. В случае более значительного отклонения должна быть выяснена его причина. При отсутствии виткового замыкания трансформатор может быть введен в работу.
Коэффициент трансформации определяют следующими методами:
г) образцового (стандартного) трансформатора и др.
Коэффициент трансформации рекомендуется определять методом двух вольтметров (рис. 1).
Принципиальная схема для определения коэффициента трансформации методом двух вольтметров для однофазных трансформаторов дана на рис. 1,а. Напряжение, подводимое к двум обмоткам трансформатора, одновременно измеряют двумя разными вольтметрами.
При испытании трехфазных трансформаторов одновременно измеряют линейные напряжения, соответствующие одноименным зажимам обеих проверяемых обмоток. Подводимое напряжение не должно превышать номинального напряжения трансформатора и быть чрезмерно малым, чтобы на результаты измерений не могли повлиять ошибки вследствие потери напряжения в обмотках от тока холостого хода и тока, обусловленного присоединением измерительного прибора к зажимам вторичной обмотки.
Рис. 1. Метод двух вольтметров для определения коэффициентов трансформации: а – для двухобмоточных и б – трехобмоточных трансформаторов
Подводимое напряжение должно быть от одного (для трансформаторов большой мощности) до нескольких десятков процентов номинального напряжения (для трансформаторов небольшой мощности), если испытания проводятся с целью проверки паспортных данных трансформаторов.
В большинстве случаев к трансформатору подводят напряжение от сети 380 В. В случае необходимости вольтметр присоединяется через трансформатор напряжения или включается с добавочным сопротивлением. Классы точности измерительных приборов – 0,2–0,5. Допускается присоединять вольтметр V1 к питающим проводам, а не к вводам трансформатора, если это не отразится на точности измерений из-за падения напряжения в питающих проводах.
При испытании трехфазных трансформаторов симметричное трехфазное напряжение подводят к одной обмотке и одновременно измеряют линейные напряжения на линейных зажимах первичной и вторичной обмоток.
При измерении фазных напряжений допускается определение коэффициента трансформации по фазным напряжениям соответствующих фаз. При этом проверку коэффициента трансформации производят при однофазном или трехфазном возбуждении трансформатора.
Если коэффициент трансформации был определен на заводе-изготовителе, то при монтаже целесообразно измерять те же напряжения. При отсутствии симметричного трехфазного напряжения коэффициент трансформации трехфазных трансформаторов, имеющих схему соединения обмоток Д/У или У/Д, можно определить при помощи фазных напряжений с поочередным закорачиванием фаз.
Для этого одну фазу обмотки (например, фазу А), соединенную в треугольник, закорачивают соединением двух соответствующих линейных зажимов данной обмотки. Затем при однофазном возбуждении определяют коэффициент трансформации оставшейся свободной пары фаз, который при данном методе должен быть равным 2 Kф для системы Д/У при питании со стороны звезды (рис. 2) или Kф/2 для схемы У/Д при питании со стороны треугольника, где Kф – фазный коэффициент трансформации (рис. 3).
Рис. 2. Определение коэффициентов трансформации трансформатора, соединенного по схеме Д/У, при несимметричном трехфазном напряжении: а – первое; б – второе и в – третье измерения
Аналогичным образом производят измерения при накоротко замкнутых фазах В и С. При испытании трехобмоточных трансформаторов коэффициент трансформации достаточно проверить для двух пар обмоток (см. рис. 1,б).
Если у трансформатора выведена нейтраль и доступны все начала и концы обмоток, то определение коэффициента трансформации можно производить для фазных напряжений. Проверку коэффициента трансформации по фазным напряжениям производят при однофазном или трехфазном возбуждении трансформатора.
Для трансформаторов с РПН разница коэффициента трансформации не должна превышать значения ступени регулирования. Коэффициент трансформации при приемосдаточных испытаниях определяется дважды – первый раз до монтажа, если паспортные данные отсутствуют или вызывают сомнения, и второй раз непосредственно перед вводом в эксплуатацию при снятии характеристики холостого хода.
Рис. 3. Определение коэффициентов трансформации трансформатора, соединенного по схеме У/Д, при несимметричном трехфазном напряжении: а – первое; б – второе и в – третье измерения
Рис. 4. Принципиальная схема универсального прибора типа УИКТ-3
Для ускорения измерения коэффициента трансформации применяется универсальный прибор типа УИКТ-3, которым можно измерить коэффициенты трансформации силовых и измерительных трансформаторов тока и напряжения без применения постороннего источника переменного тока. Одновременно с измерением коэффициента трансформации определяется полярность первичной и вторичной обмоток. Погрешность в измерении не должна превышать 0,5 % измеряемой величины.
Принцип работы прибора основан на сравнении напряжений, индуктируемых во вторичной и первичной обмотках трансформатора, с падением напряжения на известных сопротивлениях (рис. 4). Сравнение производится по мостовой схеме.
Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!
Подписывайтесь на наш канал в Telegram!
Просто пройдите по ссылке и подключитесь к каналу.
Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:
Источник
Изменение — коэффициент — трансформация — трансформатор
Cтраница 1
Изменение коэффициента трансформации трансформатора Т2 в данном случае не улучшает режима напряжения в распределительной сети, так как напряжения на шинах ЦП при этом увеличиваются на некоторую величину Е во всех режимах одинаково.
[2]
Для изменения коэффициентов трансформации трансформаторов ( автотрансформаторов), необходимого для поддержания заданных уровней напряжения на шинах питающих подстанций, обмотки трансформаторов ( автотрансформаторов) снабжаются дополнительными ответвлениями. Переключение ответвлений может осуществляться без возбуждения ( ПБВ), т.е. после отключения всех обмоток трансформатора ( автотрансформатора) от сети, или под нагрузкой.
[3]
Поскольку для изменения коэффициента трансформации трансформатора с ПБВ требуется отключать его от сети, то регулирование напряжения таким способом осуществляется редко.
[4]
Такая возможность изменения коэффициента трансформации трансформатора позволяет производить регулирование напряжения в двух направлениях. Во-первых, уменьшением величины первичного напряжения трансформаторов, последовательно присоединенных к одному кабелю, создается возможность получения неизменного значения напряжения на вторичных обмотках этих же трансформаторов. Таким образом, снижение величины первичного напряжения по длине кабеля, вызываемое естественной потерей напряжения при передаче по нему энергии, становится незаметным для потребителей электроэнергии.
[5]
Наиболее простым способом изменения коэффициента трансформации трансформатора или автотрансформатора является изменение числа витков соответствующей обмотки, для чего выполняют несколько отводов на ней.
[6]
Схемы автоматического регулирования напряжения на подстанциях изменением коэффициента трансформации трансформаторов находят все более широкое применение в энергосистемах Советского Союза.
[7]
Наиболее эффективное воздействие на напряжение достигается за счет изменения коэффициента трансформации трансформатора путем использования его регулировочных ответвлений, которые предусматриваются на стороне обмотки ВН трансформатора. Они выводятся на переключатель ПБВ ( переключатель без возбуждения), позволяющий изменением положения его рукоятки установить три или пять ( в последних выпусках трансформаторов) различных коэффициентов трансформации.
[8]
В частности, очень широко используют регулирование напряжения изменением коэффициента трансформации трансформаторов.
[10]
Один из способов регулирования напряжения в сети заключается в изменении коэффициента трансформации трансформаторов, осуществляемом при помощи переключения ответвлений, которые выполняются от обмотки высшего напряжения. Выпускаемые в СССР трансформаторы подразделяются на две группы.
[11]
Системы автоматического регулирования напряжения па подстанциях, основанные па изменении коэффициента трансформации трансформатора, также находят широкое применение в энергосистемах.
[12]
Системы автоматического регулирования напряжения на подстанциях, основанные на изменении коэффициента трансформации трансформатора, также находят широкое применение в энергосистемах.
[13]
В настоящее время все большее применение получает переключающее устройство, позволяющее производить изменение коэффициента трансформации трансформатора под нагрузкой.
[14]
Трансформатором с ответвлениями называется трансформатор, обмотки которого имеют специальные ответвления для изменения коэффициента трансформации трансформатора.
[15]
Страницы:
1
2
3
-
Регулирование напряжения изменением коэффициента трансформации на подстанциях.
7.1. Рассмотрим
выбор ответвлений на трансформаторах
с ПБВ.
Для питания
потребителей 3 категорий применяются
на подстанциях трансформаторы с ПБВ
(переключатель без возбуждения), т.е.
трансформаторов типа ТД; ТМ; ТС; имеющие
стандартные ответвления ±2 Х 2,5%;±5%.
Чтобы изменить
коэффициент трансформации, необходимо
отключить трансформатор от сети, это
приводит к перерыву питания потребителей.
Согласно ПУЭ, этот способ регулирования
напряжения допускает применение для
сезонного регулирования. На весь сезон
(лето, осень, зима, весна) выставляется
постоянный коэффициент трансформации,
который должен обеспечить средний
уровень напряжения в максимальном и
минимальном режимах:
О
(7.1)
пределим желаемый коэффициент
трансформации:
г
(7.2)
де
—
напряжения на НН подстанции, приведенное
к высшему напряжению, т.е. с учетом
потери напряжения в трансформаторе в
максимальном и минимальном режимах.
(7.3)
Определяется
величина Пр%
— показывающая, на сколько процентов
необходимо изменить коэффициент
трансформации по сравнению с коэффициентом
трансформации на нулевом ответвлении.
*100
(7.5)
Где
Выбирается ближайшее
стандартное ответвление (отпайка).
Проверочный расчет:
Определяется
действительный коэффициент трансформации
на выбранном ответвлении.
(7,6)
Где
-стандартная
выбранная отпайка.
Определим
действительные напряжения:
(7,7)
Вывод: Обеспечивают
желаемое напряжение выбранная отпайка
или нет. Если не обеспечивает, то следует
или изменить режим работы сети или
выбрать другие способы регулирования
напряжения.
Пример 7.1. Выбрать
стандартные ответвления для трансформатора
типа ТД — 40000/110/10.5, если известно U’max1=108
kB,
U’min1=113
kB,
ответвления +(-)2x
2,5%; ∆Pxx=52
квт, ∆Qxx=280
квар; RT=1,44/OM/;
XT=34,8/OM
Составим схему
замещения подстанции:
Sпр
S1
Rт S S
Хт
Определим мощности в начале звена
1
∆Рст
∆Qм
Smax=30+j20мВА
Smin=15+j10мВА
(7.8)
(7.9)
Р
∆Рст≈∆Рхх=52кВт
∆Qм≈∆Qxx=280
квар
∆Qм≈∆Qхх=280кВт
исунок 7.1- Схема замещения трансфораатора
Напряжения на НН
подстанции:
(7.10)
(7.11)
Примем Ucpур=10,3
кв
(7.12)
(7.13)
Где
(7.14)
Выбираем ближайшее
ответвление
-1х2,5=-2,5%
Проверочный расчет
(7.15)
(7.16)
(7.17)
Вывод: Полученные
расчетные напряжения отличаются от
желаемого Uсрур,
желательно изменить режим работы сети:
увеличить сечение линии, питающей
подстанции. Можно применить синхронные
компенсаторы на узловой подстанции.
7.2 Выбор ответвлений
для трансформаторов с РПН
Для питания
потребителей 1 и 2 категорий желательно
выбирать трансформаторы с РПН/
регулирование под нагрузкой/, ТДН; ТМН;
ТРДН, которые имеют более широкий
диапазон изменения коэффициента
трансформации +(-)8х1,5%;+(-)9х1,78%;+(-)10х1% и
др.
Для изменения
коэффициента трансформации не требуется
отключения трансформатора, поэтому
применяется суточное регулирование
напряжения, в основном, автоматическое.
Для проверки использования суточного
регулирования напряжения рассчитывают
крайние режимы: в максимальном и
минимальном.
З
адаются
желаемым напряжением
Максимальный
режим минимальный
режим
Определяют желаемые
коэффициенты трансформации
(7.18)
О
пределяем
(7.19)
где
В
ыбирают
ближайшие стандартные ответвления в
соответствующих режимах:
Проверочный расчет:
Д
ействительные
коэффициенты трансформации:
(7.20)
Д
ействительные
напряжения на НН подстанции:
(7.21)
Вывод: Для 3-х
обмоточных трансформаторов и
автотрансформаторов, обычно на ВН
применяется РПН, на СН-ПБВ.
При расчете на ВН
выбирают ответвления /РПН/ из условия
желаемых напряжений на НН, а затем
выбирают одно ответвление на СН с учетом
выбранных спаек на ВН.
Методику расчета
3-х обмоточных трансформаторов рассмотрим
на примере 7.2.
Пример 7.2. Выбрать
ответвления для 2-х трансформаторов
типа ТДТН-63000/115/38,5/11, если ответвления
на ВН ±9*1,77%; СН±2*2,5%;
кВ;
кв: См. пример 2.2. расчет подстанции см.
стр.8.
Повторим схему
замещения подстанции:
S2I
Sпр
1
R1/2=0,24
ом
x1/2=11,3
ом
0.24+j0 ом
2
МВА
2вРст=0,053 МВт
2∆Q=
0.347МВА р
S1
0
0.24+j7.6
ом
МВА
S3
Рисунок 7.2 – схема замещения трансформатора
типа ТДТН
|
Из примера 2.2
|
Зададимся, т.к.
|
Определим напряжение
на НН и СН подстанции, приведенное к
высшему напряжению 110 кВ в максимальном
и минимальном режимах.
В максимальном
режиме
(7.22)
кВ
(7.23)
кВ
(7.24)
кВ
В минимальном
режиме
(7.25)
кВ
(7.26)
кВ
(7.27)
кВ
Выберем ответвления
на ВН из условия желаемых напряжений
на стороне.10 кВ.
|
Максимальный |
Минимальный |
|
Примем
Выбираем
|
(7.28)
(7.29)
(7.30)
(7.31)
(7.32)
(7.33)
(7.34)
|
Полученные
напряжения близки к желаемым, выберем
одно ответвление на СН, расчет удобнее
вести в относительных единицах.
|
где |
(7.35)
(7.36)
(7.37)
(7.38)
|
Определим среднее
значение
(7.39)
|
Принимаем Проверочный Действительные
|
трансформации
(7.40)
(7.41) |
Вывод: полученные
незначительно отличаются от желаемых.
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
АКТУАЛЬНЫЕ
ТЕМЫ
статья №3
Измерительные трансформаторы тока
с возможностью изменения коэффициента трансформации
Реализуемая в Российской Федерации политика энергосбережения, а также растущая стоимость электрической энергии требуют все большей и большей эффективности ее учета.
Использование трансформаторов тока с большими номинальными первичными токами при значении фактических нагрузок присоединений менее 20% от номинального первичного тока трансформатора экономически нецелесообразно и приводит к тому, что часть транзита электрической энергии не учитывается.
Для обеспечения достаточной точности учета и сохранения существующих коэффициентов трансформации обмоток измерений и РЗА, проектировщики все чаще стали обращать внимания на трансформаторы тока с возможностью изменения коэффициента трансформации (КТ).
Переключение по первичной стороне
Изменение номинального КТ возможно реализовать в трансформаторах тока с возможностью переключения по первичной стороне (исполнение «П»). Принципиальная электрическая схема представлена на рисунке 1.
Рисунок 1 – принципиальная электрическая схема трансформаторов тока с возможностью переключения по первичной стороне
Первичная катушка трансформаторов тока в исполнении «П» состоит из двух секций с равным количеством витков. Переключение КТ производится путем изменения количества витков в первичной катушке при помощи перемычек на первичных контактах. Таким образом, возможно последовательное, либо параллельное соединение секций первичной катушки. При этом, количество витков во вторичных катушках при изменении КТ сохраняется. Изменение КТ происходит на всех вторичных катушках данного трансформатора без изменения таких параметров, как номинальный класс точности, номинальный коэффициент безопасности приборов и номинальная вторичная нагрузка.
Имея неоспоримое преимущество в наличии разных коэффициентов трансформации в одном корпусе, стоит отметить и ограничения, связанные с конструктивными особенностями трансформаторов, которые имеются в первом способе изменения КТ:
-
изменение коэффициента трансформации возможно только с двойной кратностью. Например 50-100/5; 100-200/5; 200-400/5 и т.д.;
-
возможно только два коэффициента трансформации;
-
ограничение по максимальному значению первичного тока (не более 600 А).
-
трансформатор тока должен быть опорного типа.
Переключение по вторичной стороне
Второй способ: применение трансформаторов тока с отпайками (ответвлениями) по вторичной стороне. Вторичная катушка в данных трансформаторах имеет не только начало и конец обмотки, но и промежуточные ответвления (отпайки). Количество отпаек может быть несколько, но не менее одной. Переключение КТ производится путем изменения количества витков во вторичной катушке.
Рассмотрим более подробно второй способ на примере встроенного трансформатора тока с коэффициентами трансформации 200/5, 600/5, 1000/5.
Принципиальная электрическая схема данного трансформатора представлена на рисунке 2.
Рисунок 2 — принципиальная электрическая схема для встроенного трансформаторов тока с отпайками (ответвлениями)
по вторичной стороне
Для обеспечения наибольшего из коэффициентов трансформации обмотки 1000/5, подключение необходимо произвести к началу «И1» и концу «И4» обмотки. При этом, промежуточные ответвления «И2», «И3» не должны быть закорочены и заземлены. В ином случае требуемый коэффициент трансформации, а следовательно, и класс точности, не будут обеспечены, т.к. часть витков обмотки будет закорочена. Необходимо также заземлять один из выводов («И1» или «И4») в соответствии с п.3.4.23 ПУЭ.
Для обеспечения коэффициента трансформации 200/5, подключение необходимо произвести к началу «И1» и к промежуточному ответвлению «И2». Все последующие ответвления «И3», «И4» не закорачиваются и не заземляются. Кроме этого, следуя требованиям ПУЭ необходимо заземлить один из выводов («И1» или «И2»).
Для обеспечения коэффициента трансформации 600/5, подключение необходимо произвести к началу «И1» и к промежуточному ответвлению «И3». Последующее ответвление «И4», промежуточное ответвление «И2», не закорачиваются и не заземляются. Заземляется один из выводов («И1» или «И3»).
Чаще всего заказчику нужны трансформаторы тока с несколькими отпайками, при этом номинальный класс точности, номинальный коэффициент безопасности приборов и номинальная вторичная нагрузка должны быть одинаковыми на каждой отпайке.
Например: ТВ-НТЗ-110-0.5Fs5/0.5Fs5/0.5Fs5—30/30/30-200/5-600/5-1000/5 40кА УХЛ2
Технически это сделать проблематично. Намотка вторичной обмотки с отпайкой ведется на один и тот же магнитопровод с установленной предельной индукцией, определяющей коэффициент безопасности, причем отношение количества витков отпайки к виткам обмотки равно отношению соответствующих им коэффициентов трансформации.
Исходя из расчета номинальной индукции в магнитопроводе:
при сохранении равенства номинальной нагрузки r2н и остальных параметров обмотки с отпайкой, учитывая количество витков получаем отношение индукции Bобм⁄Bотп, а значит и отношение коэффициентов безопасности
K(бобм)⁄K(ботп)=(Bпред/Bобм)⁄(Bпред/Bотп)=Bотп⁄Bобм пропорциональное отношению ω2обм⁄ω2отп.
Аналогично при сохранении коэффициентов безопасности номинальные нагрузки будут зависеть от числа витков обмотки.
Таким образом, при расчете и изготовлении вторичных обмоток трансформаторов с отпайками возможно сохранение Kб при различных номинальных нагрузках:
ТВ-НТЗ-110-0.5Fs5/0.5Fs5/0.5Fs5-30/50/100-200/5-600/5-1000/5 40кА УХЛ2,
либо сохранение нагрузок при различных значениях Kб:
ТВ-НТЗ-110-0.5Fs5/0.5Fs10/0.5Fs15-30/30/30-200/5-600/5-1000/5 40кА УХЛ2.
Сохранение номинального класса точности, номинального коэффициента безопасности приборов и номинальной вторичной нагрузки при изменении коэффициента трансформации возможно только в случае применения трансформаторов тока с переключением по первичной стороне (первый способ, рассматриваемый выше). Параметры вторичной катушки не меняются, т.к. переключение коэффициента трансформации происходит по первичной стороне.
Стоит отметить, что применение трансформаторов тока с отпайками (ответвлениями) по вторичной стороне (второй способ изменения КТ) в настоящий момент получило более широкое распространение из-за следующих преимуществ по отношению к первому способу изменения КТ:
-
возможность обеспечение от двух и более коэффициентов трансформации на одной вторичной обмотке;
-
отсутствие ограничения по максимальному значению первичного тока;
-
отсутствие ограничения по конструктивному типу исполнения трансформаторов. Изготовление с отпайками по вторичной стороне возможно на встроенных, опорных, проходных шинных и других типах трансформаторов.