Полная расчетная мощность определяется по формуле

S_р=

Расчетный ток находим по формуле

11 Дайте определение отклонению напряжения, потере и падению напряжения. приведите необходимые для пояснения формулы.

Выбранные по длительно допустимому току и согласованные с током защиты аппаратов, сечения проводников внутрицеховых электрических сетей должны быть проверены на потерю напряжения. Нормированных значений потери напряжения нет, однако в ГОСТ указаны предельные значения отклонений напряжения от номинального напряжения для различных ЭП, присоединяемых к распределительным сетям. Поэтому при эксплуатации электрических сетей, зная уровень напряжения на выводах у наиболее удаленного ЭП и рассчитав потерю напряжения, можно определить напряжение на вторичной стороне питающего трансформатора и выбрать устройства для регулирования напряжения на питающем конце линии. Для нормальной работы ЭП напряжение на его выводах должно быть по возможности ближе к номинальному значению. Допустимые потери напряжения в сети можно установить с учетом результата расчета сети до 1 кВ на допустимые отклонения напряжения.

Отклонением напряжения у электроприемника называется алгебраическая разность между фактическим (действительным) напряжением сети U_факт. и номинальным напряжением ЭП, отнесенная к номинальному напряжению U_ном.

На рис. 3.20 изображены схема сети с равномерно распределенной нагрузкой по ее длине и график распределения напряжения по линии. Номинальное напряжение на вторичной обмотке трансформатора согласно ГОСТ принято на +5 % выше номинального напряжения сети U_ном для компенсации потерь напряжения в сети. Допустимое нормальное отклонение напряжения у наиболее удаленного ЭП (согласно ГОСТ 13109_87*) должно быть не ниже — 5 %. Электроприемники 1—4 получают питание на напряжении выше номинального, электроприемники 6—10 питаются на пониженном напряжении. В точке б напряжение сети совпадает с номинальным напряжением ЭП. Таким образом, общее снижение напряжения в сети от источника питания до наиболее удаленного ЭП равно [+5 % — (—5 %)= 10% номинального значения.

Алгебраическая разность между напряжением источника питания U₁ и напряжением в месте подключения ЭП к сети U₂ называется потерей напряжения, В

∆ U= U₁- U₂

Или в процентах к номинальному напряжению

Падением напряжения называется геометрическая разность векторов напряжений переменного тока в начале U _ф1 и конце U _ф2 рассматриваемого участка электрической сети:

Определение потери напряжения линии с нагрузкой на конце осуществляется по формуле

где I_р - расчетный ток в линии.А;

L - длина линии, км;

R_о; Х_о - удельное активное и индуктивное сопротивление линии. Ом/км из [6], находим, исходя из выбранного сечения.

U_н – номинальное напряжение в линии, В.

12 Охарактеризуйте виды защит в сетях до 1 кВ, применяемые аппараты защиты, условие проверки на соответствие выбранного сечения проводника и аппарата защиты.

О

3) аппараты защиты не должны отключать установку при кратковременных перегрузках, возникающих в условиях нормальной работы, например при пуске ЭД;

4) время действия аппаратов защиты должно быть по возможности меньшим, должна быть обеспечена селективность(избирательность)

5) защитный ток аппарата защиты должен быть согласован с допустимым током защищаемого проводника по условию

I _дд ≥ К_з*I _з

Где К_з –коэффициент защиты

I _з – ток плавкой вставки или ток расцепителя АВ

6) аппараты защиты должны обеспечивать надежное отключение при коротких замыканиях.

Надежное отключение токов однофазного короткого замыкания предохранителем или тепловым расцепителем автоматического выключателя обеспечивается в том случае, если выполняются соотношения

I ⁽¹⁾_к.з. ≥ 3 I з

23 Охарактеризуйте виды короткого замыкания, причины их вызывающие, назовите токи определяемые в результате расчета токов короткого замыкания, их электродинамическое и термическое действие на электрооборудование.

Одним из повреждений в электрических сетях являются короткие замыкания.

Коротким замыканием называется всякое, не предусмотренное нормальными условиями работы замыкание между фазами, а в сетях с заземленной нейтралью также замыкания одной или нескольких фаз на землю или нулевой провод.

В сетях с изолированной нейтралью замыкание одной из фаз на землю не является коротким замыканием. Однако одновременное замыкание на землю двух или трех фаз является коротким замыканием.

В системах с заземленной нейтралью бывают трехфазные, двухфазные и однофазные короткие замыкания. В системах с изолированной нейтралью – трехфазные, двухфазные и двухфазные на землю. Возможны различные сочетания и комбинации из указанных выше видов коротких замыканий. Помимо коротких замыканий в одной точке могут наблюдаться одновременно короткие замыкания в различных точках сети.

Причинами коротких замыканий являются повреждения и старение изоляции, непра-вильные действия обслуживающего персонала, перенапряжение, удары молнии, неудовлетворительный уход за электрооборудованием.

При коротком замыкании резко уменьшается общее сопротивление электрической сис-темы. Это приводит к увеличению токов, протекающих в отдельных элементах электрической установки, а также к снижению напряжения, особенно вблизи от места аварии.

Увеличение токов вызывает нагрев токоведущих частей, а также ведет к механическому повреждению элементов электроустановок. Снижение напряжения отрицательно сказы-вается на работе потребителей, а также может привести к нарушению устойчивой работы системы.

Трехфазные короткие замыкания являются симметричными, т. к. при этом виде к.з. все фазы остаются в одинаковых условиях. Все остальные виды к.з. являются несимметрич-ными, поскольку при каждом из них фазы находятся в неодинаковых условиях, поэтому системы токов и напряжения при этих видах к.з. искажены.

Расчет токов короткого замыкания производят для решения следующих основных задач:

- выбора схемы электрических соединений, ее оценки и сопоставления с другими;

- выявления условий работы потребителей в аварийных режимах;

- выбора аппаратов электроустановок и проверки проводников по условиям их работы при коротких замыканиях, т.е. на термическую и электродинамическую стойкость;

- проектирования защитных заземлений;

- определения влияния линий электропередачи на провода связи;

- подбора характеристик разрядников;

- проектирования и настройки релейных защит, т. е. для проверки чувствительности, па-раметров ее срабатывания;

- анализа аварий в электроустановках.

При расчете токов короткого замыкания определяют следующие токи короткого замыкания:

Начальное действующее значение периодического составляющей тока короткого замыкания - I_по

Установившееся значение - I _∞

Ударный ток i_у

Ударный ток КЗ рассчитывается по формуле

,

где - ударный коэффициент, определяется по кривой = [ ]

Мощность КЗ вычисляется из отношения

-

- электродинамическое

- термическое

Электродинамическое действие обусловлено электродинамической силе взаимодействия проводников с токами кз, наибольшим из токов является ударный ток кз. По нему и проверяется электрооборудование на электродинамичесую стойкость.

Условие выбора i_ск ≥ iу

i_ск -предельно-сквозной ток кз, дается в характеристиках электрооборудования

Термическое действие обусловлено выделением теплоты при прохождении установившегося тока кз. I _∞, за время действия тока короткого замыкания t _пр.

Условия выбора I ²_тер.*t _тер ≥ I ²_∞*t _пр.

I ²_тер – ток термической стойкости электрооборудования

t _тер - время термической стойкости электрооборудования

13 Приведите условия выбора проводников по нагреву электрическим током, дайте пояснения длительно-допустимому току, поправочным коэффициентам, учитывающим особенности условий прокладки проводников.

Нагрев проводников изменяет их физические свойства, Чрезмерный нагрев опасен для изоляции, вызывает перегрев контактных соединений, что может привести к пожару или взрыву. Каждому значению тока, длительно проходящему по проводнику при заданных условиях охлаждения, соответствует определенное значение температуры нагрева проводника. Максимальная температура, при которой изоляция проводника сохраняет диэлектрические свойства и обеспечивается надежная работа контактов. Называется предельно допустимой, а наибольший ток, соответствующий этой температуре – длительно допустимым током по нагреву (I _доп ) Величина длительно допустимого тока проводника зависит от материала, сечения, изоляции и условий охлаждения.

В зависимости от места прокладки, свойств среды, механических усилий, воздействующих на проводник, рекомендуются различные марки проводов и кабелей

Проводники выбирают:

по напряжению установки

Uном ≥ Uсет.ном

по конструкции в зависимости от условий прокладки, окружающей среды

по экономической плотности тока

по допустимому току

Сечение жил проводов и кабелей выбирается в зависимости от токов нагрузки, условий их прокладки, температурного режима по формуле

или

где К_п =К₁*К₂*К₃

К₁ - поправочный коэффициент на температуру окружающей среды, отличную от нормальных условий: 15˚С – для земли; 25˚С - для помещений

К₂ -поправочный коэффициент, зависящий от количества параллельно прокладываемых линий и от расстояния между ними;

К₃ - поправочный коэффициент зависящий от удельного сопротивления грунта, учитывается при прокладке кабеля в земле;

I_доп – длительно допустимый ток, значения которого принимается из таблиц

Во взрывоопасных помещениях сечения проводников для ответвления к электродвигателям с короткозамкнутым ротором принимается по условию

Расчётный ток для большинства трёхфазных электроприёмников определяется по формулам

- для асинхронных электродвигателей

Р_ном - номинальная активная мощность, электроприемника, кВт

U_ном -номинальное линейное напряжение сети, кВ;

соsϕ- номинальный коэффициент мощности нагрузки;

- для трёхфазных линий

S_р - полная расчетная мощность линии, кВА;

Выбор проводников по нагреву ЭП повторно - кратковременного и кратковременного режимов работы производится по току приведенному к длительному режиму по формуле

Где Iпв - ток повторно - кратковременного режима, А;

ПВ - продолжительность включения, паспортная величина.

При этом, согласно ПУЭ для медных проводников сечением до 6 мм, а для алюминиевых проводников до 10 мм²,ток принимают, как для установок с длительным режимом работы.

14 Поясните назначение и конструктивное выполнение предохранителей до 1 кВ, параметры их характеризующие, условия выбора, укажите типы предохранителей.

18 Охарактеризуйте естественную и искусственную компенсацию реактивной мощности, средства компенсации реактивной мощности.

Активная энергия, потребляемая электроприемниками, преобразуется в другие виды энергии: механическую, тепловую, энергию сжатого воздуха и газа и т.п. Определенный процент активной энергии расходуется на потери. Под реактивной мощностью понимается электрическая нагрузка, создаваемая колебаниями энергии электромагнитного поля. Реактивная мощность не связана с полезной работой ЭП и расходуется на создание электромагнитных полей в электродвигателях, трансформаторах, линиях.

Из курса ТОЭ известно, что реактивная мощность может иметь индуктивный или емкостный характер. Условимся считать реактивную индуктивную мощность Q_L нагрузочной или потребляемой, а реактивную емкостную мощность Q_C — генерируемой.

Прохождение в электрических сетях реактивных токов обусловливает добавочные потери активной мощности в линиях, трансформатор ах, генераторах электростанций, дополнительные потери напряжения, требует увеличения номинальной мощности или числа трансформаторов, снижает пропускную способность всей СЭС.

Полная мощность

Основными потребителями реактивной мощности индуктивного характера на промышленных предприятиях являются асинхронные двигатели АД (60—65 % общего ее потребления), трансформаторы, включая сварочные

(20—25 %), вентильные преобразователи, реакторы и прочие ЭП.

Реактивной мощностью дополнительно нагружаются питающие и распределительные сети предприятия, соответственно увеличивается общее потребление электроэнергии. Меры по снижению потребления реактивной мощности: естественная компенсация (естественный косинус фи) без применения специальных компенсирующих устройств КУ; искусственная компенсация, называемая чаще просто компенсацией (искусственный косинус фи), с применением КУ.

Естественная компенсация реактивной мощности не требует больших материальных затрат и должна проводиться на предприятиях в первую очередь. К естественной компенсации относятся:

упорядочение и автоматизация технологического процесса, ведущие к выравниванию графика нагрузки и улучшению энергетического режима оборудования (равномерное размещение нагрузок по фазам, смещение времени

обеденных перерывов отдельных цехов и участков, перевод энергоемких крупных ЭП на работу вне часов максимума энергосистемы и, наоборот, вывод в ремонт мощных ЭП в часы максимума в энергосистемы и т. п.); создание рациональной схемы электроснабжения за счет уменьшения количества ступеней трансформации;

замена трансформаторов и другого электрооборудования старых конструкций на новые, более совершенные с меньшими потерями на перемагничивание;

замена мало загруженных трансформаторов и двигателей трансформаторами и двигателями меньшей мощности и их полная загрузка;

применение СД вместо Ад, когда это допустимо по условиям технологического процесса;

ограничение продолжительности ХХ двигателей и сварочных трансформаторов, сокращение длительности и рассредоточение во времени пуска крупных ЭП;

улучшение качества ремонта электродвигателей, уменьшение переходных сопротивлений контактных соединений; отключение при малой нагрузке (например, в ночное время, в выходные и праздничные дни) части силовых трансформаторов.

СРЕДСТВА КОМПЕНСАЦИИ РЕАКТИВНОИ МОЩНОСТИ

Под компенсацией реактивной мощности понимается снижение реактивной мощности, циркулирующей между источниками тока и электроприемниками, а следовательно, и снижение тока в генераторах и сетях.

Проведение мероприятий по компенсации реактивной мощности дает значительный технико-экономический эффект, заключающийся в снижении потерь активной мощности:

Во вновь проектируемых электрических сетях компенсация реактивной мощности позволяет снизить число и мощность силовых трансформаторов, сечения проводников линий и габариты аппаратов распределительных устройств.

Компенсировать реактивную мощность экономически целесообразно

до определенных, нормативных значений, установленных для характерных узлов электрической сети.

Для искусственной компенсации реактивной мощности, называемой иногда «поперечной» компенсацией, применяя специальные компенсирующие устройства, являющиеся источниками реактивной энергии емкостного характера.

На границе раздела потребителя и энергоснабжающей организации в зависимости от места присоединения потребителя в энергетической системе средневзвешенное значение коэффициента мощности должно было находиться в пределах 0,85...0,95.

Выбор коэффициента мощности в качестве нормативного не давал четкого представления о динамике изменения реального значения реактивной мощности. Например, при уменьшении коэффициента мощности с 0,95 до 0,94 реактивная мощность изменяется на 10 %, а при уменьшении этого же коэффициента с 0,99 до 0,98 — уже на 42 %. Поэтому был введен коэффициент реактивной мощности, который на границе раздела системы электроснабжения предприятия и энергосистемы определяется как

В дальнейшем с 1982 г. с целью более эффективного управления режимами реактивной мощности для предприятий устанавливаются экономически оптимальные значения реактивной мощности, которая может быть передана предприятию в режимах наибольшей и наименьшей активной нагрузки энергосистемы, соответственно и для промышленных предприятий с присоединенной мощностью менее 750 кВА мощность компенсирующих устройств задается энергосистемой и является обязательной при выполнении проекта электроснабжения предприятия. Для жилых и общественных зданий компенсация реактивной нагрузки не предусматривается.

К специальным компенсирующим устройствам относятся:

а) синхронные компенсаторы (СК); б) конденсаторные батареи (КБ);

в) статические источники реактивной мощности (ИРМ).

Наибольшее применение в сетях потребителей нашли КБ. В сетях с

резкопеременной ударной нагрузкой на напряжении 6—10 кВ рекомендуется применение ИРМ. для компенсации больших реактивных нагрузок, чаще всего в энергосистемах, применяются СК.

19 Укажите назначение высоковольтных выключателей, классификацию их по способу гашения электрической дуги, условное и буквенное обозначение в схемах.

Выключатели высокого напряжения (Q) предназначены для отключения и включения цепец в нормальных и аварийных режимах. Обозначения в схемах-

Выключатели осуществляют оперативное включение и отключение, а главное — защиту от токов короткого замыкания. Кроме номинальных значений тока и напряжения основными показателями для них являются номинальные токи отключения, включения и электродинамической стойкости, т.е. наибольшие токи короткого замыкания, которые выключатель способен отключить, включить и пропустить через себя не размыкаясь.

Отключение больших токов короткого замыкания — сложнейшая задача. По способу гашения дуги выключатели могут быть масляные, воздушные, элегазовые, электромагнитные, вакуумные и др. Указанные группы характеризуются различными принципами гашения дуги.

В зависимости от количества масла масляные выключатели делятся на две группы: с большим объёмом масла (ВМ, ВМБ, МКП и др.) и с малым объёмом (ВМГ, ВМП и др.). В многообъёмных выключателях масло выполняет двойную функцию: гасит дугу и изолирует токоведущие части друг от друга и от заземлённого бака. Масло в малообъёмных выключателях служит только для гашения дуги.

Указанные группы характеризуются различными принципами гашения дуги. У многообъёмных выключателей, возникающая при расхождении контактов дуга, действием высокой температуры разлагает масло, образуя газовый пузырь (до 70% водорода) с областью большого давления. Дуга при этом охлаждается (водород обладает большой теплопроводностью) и при дальнейшем увеличении расстояния между контактами гаснет.

В малообъёмных выключателях электрическая дуга гасится потоком газомасляной смеси, образующейся в результате интенсивного разложения трансформаторного масла под действием высокой температуры дуги. Этот поток получает определённое направление в специальном дугогасящем устройстве — дугогасительной камере.

Выключатели электромагнитные

Выключатели электромагнитные обладают теми достоинствами, что для своей работы не требуют ни масла, ни сжатого воздуха, ни тем более элегаза, они допускают большое число включений. Однако отключающая способность их ограничена по напряжению. Гашение в электромагнитных выключателях основано на воздействии на ствол дуги и достижении падения напряжения на стволе дуги, больше приложенного. Они находят применение для КРУ на напряжение 6–20 кВ, токи до 3200 А при частых коммутациях (выключатели нагрузки — выключатели в цепях мощных двигателей и других нагрузок).

В вакуумных выключателях гашение дуги осуществляется при помощи магнитного дутья в камерах с продольными (прямыми, извилистыми и т.п.) щелями. В настоящее время вакуумные выключатели (ВВ) занимают лидирующее положение в сильноточной коммутационной аппаратуре средних классов напряжения 10–35 кВ. Благодаря их достоинствам, таким как: высокая надёжность и ресурс, малая масса и небольшие габариты (см. рис. 3.1), сейсмостойкость, способность работать в любых климатических районах, взрыво- и пожаробезопасность, простота обслуживания выключателей нового поколения, не требующих ремонта в течение 25 лет.

Принцип действия вакуумных дугогасительных камер основан на гашении электрической дуги тока отключения в вакууме. В вакуумных дугогасительных камерах реализуются два очень важных свойства вакуумных промежутков: высокая электрическая прочность (выше, чем у трансформаторного масла, не говоря о воздухе) и высокая дугогасительная способность. Ударная ионизация в вакуумном промежутке практически отсутствует, поэтому вакуумный промежуток не может служить источником заряжённых частиц. Заряжённые частицы могут появляться при определённых условиях с поверхно-стей контактов и других частей вакуумной камеры.

20 Укажите назначение, конструктивное выполнение разъединителей, условное и бук-венное обозначение в схемах.

Разъединителем (QS)называется высоковольтный аппарат, предназначенный для включения и отключения участков электрических установок под напряжением, но при отсутствии нагрузочного тока. Обозначения в схемах

Разъединитель обеспечивает видимый разрыв цепи, что позволяет экс-плуатационному персоналу убедиться в возможности безопасного приближения к отсоединенным частям установки.

Разъединители не предназначены для отключения нагрузочных токов, поэтому они не снабжаются дугогасительными устройствами. В виде исключения допускается применять разъединители для включения и отключения небольших токов.

Например, допускается коммутация трансформаторов напряжения, зарядного тока сборных шин и оборудования, тока замыкания на землю до 5 А для линии напряжением 20–35 кВ и до 30 А для линии до 10 кВ, ненагруженных воздушных линий 10 кВ длиной до 10 км. Считается возможным также включать и отключать заземление нейтрали трансформаторов, ненагруженных кабельных линий до 20 кВ любой длины и до 30 км линий 35 кВ, токи холостого хода трансформаторов напряжением 10 и 35 кВ ограниченной мощности.

По характеру движения ножей разъединители могут быть подразделены на следую щие типы:

— разъединители рубящего типа с вращением ножей в плоскости, параллельной осям опорных изоляторов одного полюса;

— разъединители поворотного типа с вращением ножей в плоскости, пер-пендикулярной осям изоляторов одного полюса.

По роду установки различают разъединители для внутренней (РВ) и наружной (РЛНД, РНД и др.) установки (рис. 1.4 и 1.5).

По числу полюсов различают однополюсные и трехполюсные разъединители.

По способу установки ножей различают разъединители с горизонтальным или вертикальным расположением ножей.

По наличию заземляющих ножей различают разъединители с ножами для заземления (РНДЗ) и без ножей для заземления (РНД).

Разъединители маркируются следующим образом: РЛНДЗ 10/400 — разъединитель на номинальное напряжение 10 кВ, номинальный ток 400 А, линейный, для наружной установки, две приводные штанги, с заземляющими ножами.

Рис. 1.4 Разъединитель внутренней установки типа РВЗ–10/400:

1 — замок; 2 — изолятор привода; 3 — привод; 4 — рама

Рис. 1.5 Разъединитель наружной установки типа РЛНД–10

1 и 3 — опорно-изоляционные колонки; 2 — главные ножи; 4 — вал привода;

5 — контактный вывод; 6 — рама; 7 — тяга

21 Укажите назначение, конструктивное выполнение измерительных трансформаторов тока, их условное и буквенное обозначение в схемах, нарисуйте схемы подключения к ним измерительных приборов.

Трансформаторы тока (ТА) служат для измерения тока в установках переменного тока и питания оперативных цепей защиты. Они обеспечивают безопасность измерений в высоковольтных сетях и дают возможность производить измерения на значительных расстояниях от места установки и стандартизировать измерительные приборы по току.

Рис. 4.1 Однофазный трансформатор тока: 1 — сердечник, 2 — первичная обмотка, 3 — вторичная обмотка

Трансформатор тока (рис. 4.1) состоит из замкнутого сердечника 1, собранного из листовой электротехнической стали, и двух обмоток — первичной 2, и вторичной 3, которые надежно изолированы друг от друга и от сердечника.

Первичная и вторичная обмотки имеют соответственно W₁ и W₂ витков. Коэффициент трансформации определяется обратным отношением числа витков или отношением токов первичной и вторичной обмоток трансформатора :

.

Трансформаторы тока имеют угловую погрешность и погрешность по току. Погрешность по току определяется по формуле:

.

Погрешность по току учитывается для всех приборов и реле.

Угловая погрешность характеризуется углом сдвига между первичным током и током вторичной обмотки, повёрнутым на 180 градусов. Она учитывается для приборов и реле ваттметрового типа. Эти погрешности зависят от магнитного сопротивления магнитопровода, значения первичного тока, нагрузки вторичной обмотки и соотношения её активной и индуктивной составляющих.

Номинальной нагрузкой трансформатора тока называют такое значение , при котором трансформатор тока может работать в данном классе точности. Эта нагрузка в вольт-амперах (ВА) или омах (Ом) задаётся в каталогах.

В зависимости от токовой погрешности выпускаются трансформаторы тока с классом точности 0,2 — для лабораторных измерений, 0,5 — для питания расчетных счетчиков, 1, 3, 10 и Р — для питания щитовых приборов и реле.

В основном для всех трансформаторов тока вторичный номинальный ток принят равным 5 А. Приборы, питающиеся от трансформаторов тока, градуируют по первичному току, при этом на шкале показывают коэффициент трансформации.

Трансформаторы тока, применяемые в высоковольтных установках различают по следующим признакам:

— по роду установки — внутренней и наружной (Н);

— по конструктивному исполнению — проходные (П), катушечные (К), встроенные (В) и т.д.;

— по числу витков первичной обмотки — многовитковые, одновитковые (О), шинные (Ш);

— по виду основной изоляций — с фарфоровой (Ф) и литой (Л) из эпоксидных смол;

— по числу сердечников — с одним, двумя или несколькими.

Первичную обмотку трансформатора тока, которая маркируется Л1 и Л2, включают в цепь последовательного, а ко вторичной (И1 и И2) присоединяют последовательно соединенные токовые обмотки приборов и реле. Номинальный режим работы трансформатора тока близок к режиму короткого замыкания. Режим размыкания вторичной обмотки для трансформаторов тока опасен тем, что в этом случае исчезает размагничивающее действие этой обмотки и в магнитопроводе резко возрастает магнитный поток. Это приводит к сильному наг­реву магнитопровода и возникновению на зажимах разомкнутой обмот­ки большой ЭДС, опасной для обслуживающего персонала и изоляции вторичной обмотки. Поэтому при необходимости замены приборов в цепи работающего трансформатора тока необходимо предварительно замкнуть накоротко его вторичную обмотку.

Для повышения безопасности персонала при обслужива­нии измерительных приборов и реле одну из точек вторичной цепи измерительных трансформаторов заземляют, что обеспечивает безопас­ность в случае нарушения изоляции между цепями высокого и низкого напряжения и попадания высокого потенциала на вторичную цепь.

Обозначение в схемах -

22 Укажите назначение, конструктивное выполнение измерительных трансформаторов напряжения, их условное и буквенное обозначение в схемах, нарисуйте схемы подключения к ним измерительных приборов.

Рис 4.6 Однофазный трансформатор напряжения: 1 — первичная обмотка; 2 — магнитопровод; 3 — вторичная обмотка

Трансформаторы напряжения (ТV) по принципу работы, схемам включения и свойствам не отличаются от силовых трансформаторов, но имеют небольшую мощность. Они используются в электрических установках нап­ряжением выше 380 В для питания обмоток напряжения измерительных приборов, реле, питания оперативных цепей защиты, автоматики, сиг­нальных цепей.

Обмотки трансформатора располагаются на общем магнитопроводе. Во вторичной обмотке число витков W₂ значительно меньше, чем в первичной W₁. Трансформатор напряжения не должен перегружаться и подвергаться коротким замыканиям. Поэтому его всегда включают через предохранитель.

Номинальный коэффициент трансформации приблизительно равен отношению числа витков первичной W₁ и вторичной W₂ обмоток:

.

В трансформаторах напряжения возникают погрешности по коэффи­циенту трансформации (погрешность по напряжению) и по углу (угловая погрешность).

Погрешность по напряжению определяется по выражению:

Эта погрешность влияет на точность измерения всеми видами при­боров.

Угловая погрешность влияет на измерения приборами ваттметрового типа (ваттметры, фазометры, счетчики, реле мощности и др.). Она представляет собой угол между векторами напряжения U₁ на зажимах первичной обмотки и напряжения U₂ на зажимах вторичной обмотки, повернутого на 180°.

На погрешность трансформаторов напряжения влияют токи холостого хода, сопротивление обмоток, значение вторичной нагрузки, ее коэффициент мощности и колебание первичного напряжения.

Трансформаторы напряжения выпускаются четырех классов: 0,2; 0,5; 1,0 и 3,0 — которые характеризуются определёнными допустимыми погрешностями при нагрузке трансформатора от 25% до 100% номинала. Значения погрешностей для всех классов точности приводятся в каталогах. При перегрузках трансформатор выходит из своего класса.

Для включения счётчиков применяют трансформаторы напряжения класса точности 0,5. Все остальные измерительные приборы включают на трансформаторы напряжением класса 1,0. Трансформаторы класса 3,0 используются для питания реле и вольтметров, не служащих для подсчета мощности и коэффициента мощности. Трансформаторы класса 0,2 используют в лабораторной практике.

Для измерения напряжений в высоковольтных установках с помощью трансформаторов напряжения используют однофазные или трёхфазные трансформаторы.

В сетях с изолированной нейтралью 6, 10, 35 кВ замыкание на землю не создает аварийного режима короткого замыкания. Тем не менее, получается ненормальный режим работы, который необходимо как можно скорее устранить. В этих сетях для контроля изоляции по отношению к земле используют пятистержневые трансформаторы или три однофазных трёхобмоточных трансформатора напряжения

Дата добавления: 2015-07-14