Системы охлаждения.

1. Сухие трансформаторы: С –естественное воздушное при открытом исполнении. СЗ –естественное при защищенном исполнении. СГ –естественное при герметичном исполнении. СД – воздушное с принудительной циркуляцией воздуха.

2. Масляные трансформаторы: М –естественная циркуляция воздуха и масла. Д –принудительная циркуляция воздуха и масла. МЦ –естественная циркуляция воздуха и принудительная масла с ненаправленным потоком. НМЦ - естественная циркуляция воздуха с направленным потоком масла. ДЦ - принудительная циркуляция воздуха и масла с ненаправленным потоком масла. НДЦ- принудительная циркуляция воздуха и масла с направленным потоком масла. Ц – принудительная циркуляция воды и масла с ненаправленным потоком масла. НЦ - принудительная циркуляция воды и масла с направленным потоком масла.

3. Трансформаторы с негорючим жидким диэлектриком (например СОВТОЛ): Н- естественное охлаждение с негорючим жидким диэлектриком. НД- с принудительной циркуляцией воздуха. ННД- с принудительной циркуляцией воздуха и с направленным потоком жидкого диэлектрика.

22 Номинальная мощность и перегрузочная способность силовых трансформаторов

(ГОСТ-14209-97)

Номинальная мощность трансформатора представляет собой значение полной мощности трансформатора на основном ответвлении, гарантированное заводом-изготовителем в номинальных условиях охлаждающей среды при номинальном напряжении и номинальной частоте.

Под нагрузочной способностью понимают свойство трансформатора нести нагрузку сверх номинальной при условиях эксплуатации, определяемых предшествующей нагрузкой и температурой охлаждающей среды.

Опыт показывает, что трансформаторы могут без ущерба для нормального срока службы работать в течение части суток (года) с нагрузкой, превышающей номинальную, если в другую часть рассматриваемого периода их нагрузка меньше номинальной. Критерием допустимости того или иного режима (в течение суток и года) является не номинальная мощность, а износ изоляции за рассматриваемый период. Если при выборе трансформаторов и их эксплуатации руководствоваться только номинальной мощностью, они будут недоиспользованы.

23. Способы регулирования напряжения в электрических сетях с помощью трансформаторов.

Для регулирования напряжения в системе с помощью трансформаторов на одной из об­моток (у трехобмоточных трансформа­торов на двух обмотках) предусматри­вают кроме основного вывода допол­нительные ответвления и соответству­ющие переключающие устройства для изменения коэффициента трансформа­ции. Различают два вида переключающих устройств, а именно:

1) уст­ройства для переключения числа витков при отключенном трансформаторе, т. е. без возбуждения, -ПБВ; снабжают все трансформаторы; исключения из этого правила редки. Эти устройства позволяют обычно из­менять коэффициент трансформации в пределах ±5%. С помощью трансформатора с ПБВ осуществляется только сезонное изменение режима напряжения. Под изменением напряжения понимается его корректировка с помощью одновременного мероприятия, проводимого на длительный период времени. Под регулировкой напряжения понимается текущее изменение напряжения, коэффициентов трансформации, применяемое в целях обеспечения желательного режима напряжения

С помощью трансформатора с ПБВ встречное регулирование напряжения не может быть осуществлено.

2) устройства для переключения числа витков под нагрузкой — РПН. Рассчитаны на изменение коэффици­ента трансформации в значительно бо­лее широких пределах — до 20%. Стои­мость их выше.

Отличия от трансформатора с ПБВ:

- Наличие специального устройства переключения.

- Больший диапазон регулирования напряжения

Принципиальная схема трансформатора с РПН:

Обмотка ВН (высшего напряжения) у трансформатора с РПН состоит из двух частей: нерегулируемой (основной) и регулируемой. На регулируемой обмотке имеются ответвления, к которым подключаются контакты а и в. Часть витков включена согласно, часть - встречно. Кроме того, к одному из витков нерегулируемой обмотки подключено устройство переключения, которое состоит из реактора, двух контакторов К₁ и К₂ и двух контактов а и в. Всё это находится в баке трансформатора. Переключение из положения 2 в положение 1 происходит в следующей последовательности:

- Отключается К₁.

- а переводится на контакт 1.

- Включается К₁.

Реактор служит для уменьшения величины уравнительного тока.

- Отключается К₂.

- в переводится на контакт 1.

- Включается К₂.

Регулировочная обмотка имеет большое количество ответвлений, например ± 9 x 1,78, где ± 9 – это число отпаек в сторону уменьшения коэф-та тр-ции и в сторону его увеличения, т.евсего 18 отпаек. 1,78 – это коэф. тр-ции соответствующий каждой отпайке.

24. Описание понятий: проходная мощность, номинальная мощность, типовая мощность и её коэффициент.

Номинальной мощностью обмотки трансформатора называется указанное на паспортной табличке значение полной мощности на основном ответвлении обмотки, гарантированное изготовителем при номинальных условиях эксплуатации. Номинальная мощность 2^х обмоточного тр-ра – ном. мощность каждой из его обмоток, в 3^х обмоточном – наибольшая из номинальных мощностей трёх его обмоток.

Номинальная мощность автотрансформатора – номинальная мощность обмоток имеющих общую часть, т.е. проходная мощность – мощность, передаваемая электрическим путём, т.е. из сети В.Н. в сеть С.Н.или обратно.

Типовая мощность автотрансформатора - мощность передаваемая в автотрансформаторе магнитным путём (электромагнитная мощность), она равна мощности последовательной обмотки.

- коэффициент выгодности (он всегда <1).

Коэффициент типовой мощности или коэффициент эффективности – это отношение величины мощности передаваемой в автотрансформаторе электрическим путём (проходная мощность) к мощности передаваемой магнитным путём (типовой мощности)

25. Почему автотрансформаторные обмотки автотрансформатора соединяются по схеме «звезда – звезда с заземлённой нейтралью»

Силовые автотрансформаторы получили широкое применение для связи сетей смежных напряжений, например 110 и 220, 220 и 500кВ и т.п. В этих случаях они выполняются на значительные проходные мощности, доходящие до 500МВА и выше. Автотрансформаторные обмотки автотрансформатора соединяются по схеме звезда с заземлённой нейтралью, так как они работают в сетях с глухозаземлённой нейтралью 110 – 1150кВ (110кВ – может быть с эффективно заземлённой нейтралью, через небольшое сопротивление или индуктивность).

26. Какие функции выполняет в автотрансформаторе трансформаторная обмотка. Может ли быть её мощность равной номинальной мощности автотрансформатора.

В автотрансформаторах, предназначенных для трёхфазных сетей, помимо двух основных обмоток, имеющих автотрансформаторную связь и соединённых по схеме звезды с заземлённой нейтралью, предусматриваются дополнительные обмотки, обычно низкого напряжения, соединённые треугольником. Наличие таких обмоток обеспечивает компенсацию токов нулевой последовательности, что приводит к выравниванию фазных напряжений при несимметричной нагрузке, а также устраняет появление в фазных напряжениях основных обмоток, ЭДС тройной частоты. Номинальная мощность обмотки низшего напряжения составляет от 20 до 50% номинальной (проходной) мощности автотрансформатора.

27. Область использования измерительных трансформаторов напряжения (ИТН). Дайте определения параметров: номинальных напряжений, мощности, коэффициента трансформации,. амплитудной и угловой погрешности, класс точности.

Типы ТН:

НОСК – ТН однофазный сухой комплектуемый;

НОМ – однофазный, с естественным масляным охлаждением;

НТМИ – трёхфазный, с естеств. масляным охлаждением, с обмоткой для контроля изоляции сети;

НТМК – трёхфазный, с естеств. масляным охлаждением, с обмоткой для уменьшения угловой погрешности;

ЗНОМ – однофазный, с естеств. масл. охлаждением с заземлённым выводом первичной обмотки;

НКФ – каскадный в фарфоровой покрышке;

НДЕ – с емкостным делителем напряжения (конденсаторный ТН)

ТН – аппарат предназначенный для подключения контрольно-измерительных приборов и средств защиты к сетям с высоким напряжением. Трансформатор является измерительным устройством, его основные технические характеристики связаны с точностью преобразованного сигнала.

Первичное номинальное напряжение – напряжение обмотки, которая подключается на измеряемую сторону.

Вторичное номинальное напряжение - на него подключаются приборы.

Номинальный коэффициент трансформации -

Номинальная мощность трансформатора – мощность вторичной обмотки, при которой трансформатор обеспечивает заданный класс точности.

Погрешности трансформатора:

- амплитудная погрешность

- угловая погрешность , появляется тогда, когда опережает по фазе. Угловая погрешность появляется при измерении мощности.

Класс точности трансформатора определяется двумя функциями:

- амплитудной погрешностью

- угловой погрешностью

Класс точности разделяется на:

- эталонные приборы 0,2 (угловая погрешность -10 мин. частотная ±0,2)

- коммерческий расчет 0,5 (угловая погрешность -20 мин. частотная ±0,5)

- для релейной защиты 1, 3 (угловая погрешность – для1 – 40, для 3- не нормирована. частотная ±1 и ±3)

28. Источники погрешностей ИТН и способы их уменьшения

Погрешности трансформатора напряжения зависят от размеров магнитопровода, магнитных свойств стали, конструкции обмотки, сечения проводов, а также от присоединенной нагрузки и первичного напряжения. Чтобы уменьшить погрешности трансформаторов напряжения, выбирают меньшую плотность тока в обмотках и меньшую магнитную индукцию в магнитопроводе по сравнению с соответствующими значениями для силовых трансформаторов.

Чтобы увеличить точность измерения, вводится витковая коррекция - отношение чисел витков выбирают несколько меньшим номинального коэф­фициента трансформации. Для этого уменьшают число витков первичной обмотки по отношению к значению, соответствующему равенству , с таким расчётом, чтобы при S₂ = 0,25 S_2ном.,

С увеличением нагрузки погрешность возрастает.

29. Принцип работы фильтра напряжения нулевой последовательности

Токи нулевой последовательности при замыкании фазы на землю, в сети вызывают появления тройного напряжения нулевой последовательности у зажимов разомкнутого треугольника, куда подключаются реле или прибор.

Фильтр напряжения нулевой последовательности сигнализирует о наличии контакта какой-либо фазы на землю

В нормальном режиме сумма U в обмотках 3Uo = 0

При ассиметрии появляется Uo.

U₂=100В

30. Емкостные и каскадные ИТН

Емкостные трансформаторы напря­жения предназначены для измерения

напряжения в установках 110 кВ и выше. При напряжении 500—1150 кВ они по экономическим показателям, надежности превосходят обычные электромагнитные трансформаторы напряжения.

Емкостный трансформатор напряже­ния (ЕТН) состоит из емкостного дели­теля напряжения и присоединенного к нему электромагнитного согласующего устройства.

C₁<< C₂ следовательно Uc₂<< Uc_1.

Uc₂ обычно составляет 10кВ, а U₂ =100В.

Р - реактор – обеспечивает U₂ независимо от нагрузки, он настроен в резонанс с емкостью С₁+С_2,

Б - балластный фильтр для гашения феррорезонансных колебаний при вкл. и откл. нагрузки

ВЧ – блок высокочастотных защит.

З – заградительный дроссель – препятствует токам высокой частоты проходить в Р.

Двухкаскадный трансформаторнапряжения.

1, 2 – магнитопроводы

3, 4 – первичные обмотки

7- вторичная обмотка

Z₂- нагрузка

5, 6 – обмотки связи – служат для выравнивания напряжений U_ab и U_bc.

Каждый каскад выполнен на ½ Uсети.

31. Выбор ИТН

Для выбора ТН определяем технич. условия:

1) Место установки ТН (класс напряжения) U1н=Uн сети;

2) Класс точности подключаемых к ТН приборов и погрешность ТН U=K_н*U₂ –U₁*100/U₁

3) Номинальную мощность ИТН в заданном классе точности.

4) Расчетная нагрузка вторичной области наиболее загруженной фазы. S расчет, если известно сопротивление реле Sрасчет=U расчет/z

5) Соответствующую номинальную вторичную нагрузку Zном=Uном/I ном

В соответствии с ТУ выбираем ТН:

- по классу напряжению первичной обмотки, по U вторичной основной обмотки, по U вторичной доп-ной обмотки (если таковая есть),

- по номинальной мощности в классе точности S_нагр.< S_тн.ном. ;

- по схеме соединения обмоток;

Для однофазных трансформаторов, соединенных в звезду, в качестве необходимо взять суммарную мощность всех трех фаз, а для соединения по схеме неполного треугольника – удвоенную мощность одного трансформатора.

32. Область использования ИТТ. Дать определение параметров: номинальных тока, мощности, коэф-та тр-ции, амплитудной и угловой погрешности, классов точности

ИТТ –предназначены для преобразования тока в величины удобные для измерения и подключении автоматики. Первичный номинальный ток -I -ток,на измерение которого расчитан ИТТ по паспорту. I -для ИТТ –5А или1А. Коэффициент трансформации Кн=I /I .

S =I *Z- мощность, при которой ИТТ еще обеспечивает заданный класс точности.

Номинальный коэффициент трансформации -

Номинальная вторичная нагрузка (мощность трансформатора) – значение вторичной нагрузки с коэффициентом мощности 0,8 при которой трансформатору обеспечивает заданный класс точности.

Погрешности трансформатора:

- токовая погрешность (амплитудная погрешность)

- угловая погрешность , появляется тогда, когда опережает по фазе.

Класс точности трансформатора определяется двумя функциями:

- токовой погрешностью

- угловой погрешностью

Класс точности разделяется на:

- эталонные приборы 0,2 =10 F - 0,1

- измерительные приборы 0,5, 1,3 =40; 80 F - 0,5; 1; 3;

- для релейной защиты 5Р, 10Р -не норм-ся. F - 5;

33.. Источники погрешностей ИТТ: погрешность от первичного тока, погрешность от тока нагрузки.

Источниками погрешности являются: .

Токовая погрешность (амплитудная погрешность)

напрямую зависит от величины первичного тока и является минимальной (в пределах класса точности) при первичном токе равном 100-120%.

Угловая погрешность - также прямо пропорциональна величине первичного тока.

ИТТ гарантируется предельная кратность и класс точности при номинальной вторичной нагрузке- нагрузке с коэффициентом мощности 0,8 и величиной не ниже предельно допустимой: для ИТТ с S_ном.=2,5 ВА S_ном.=0,5 S_ном; для ИТТ с S_ном.=5 ВА S_ном.=0,75 S_ном; для ИТТ с S_ном.=10 ВА S_ном.=0,38 S_ном.

34. Способы уменьшения погрешностей ИТТ.

1. Для уменьшения токовой погрешности подгоняют числа витков (несколько уменьшают число витков вторичной обмотки).

2. Если уменьшить нагрузку, следовательно, уменьшиться погрешность.

3. Уменьшение погрешности трансформатора произойдет за счет увеличения поперечного сечения магнитопровода.

4. Уменьшение угловой погрешности может быть достигнуто применением короткозамкнутого витка (ω_к =1). , где - результирующая МДС при наличии кз витка; - ток кз витка. Наличие кз витка приводит не к большому увеличению и значительному уменьшению из-за возрастания угла потерь ψ.

35. Принцип работы фильтра тока нулевой последовательности

Токи нулевой последовательности при замыкании фазы на землю, в сети вызывают появления тройного напряжения нулевой последовательности у зажимов разомкнутого треугольника, куда подключаются реле или прибор.

Фильтр напряжения нулевой последовательности сигнализирует о наличии контакта какой-либо фазы на землю.

Используется в сетях 110кВ и выше (сети с заземленной нейтралью) для защиты нулевой последовательности.

Для сетей с изолированной нейтралью 6-35кВ используется ТОР на кабель.

36. Конструкция ИТТ

Одновитковые тр-ры-для 1 и 3 класса точности. Ток –400-600 А.

Стержневые – до 35кВ I=400-1500А – первичная обмотка – прямолинейный стержень с зажимами на концах. Шинные тр-ры – 20кВ до 24кА – первичная обмотка-шина.

Встроенные ИТТ-на вводах 35кВ и масляных выключателей.

Многовитковые (катушечные и петлевые) – для всех U; I=1000-1500A.

37. Выбор ИТТ

По Uном, первичному и вторичному токам, по роду установки (внутренняя, наружная), конструкции, классу точности и проверяют на термическую и электродинамическую стойкость.

Условия выбора и проверки

кА²с

Для проверки оборудования необходимо знать, как вычисляются основные составляющие:

Расчетное время определяется в соответствии с выражением:

, где

- минимальное время срабатывания релейной защиты (0,1+ ), для каждой последующей ступени .

- время отключения выключателя.

- постоянная времени затухания апериодической составляющей, с.

Вторичная нагрузка состоит из сопротивления приборов, соединительных проводов и переходного сопротивления контактов:

Суммарное сопротивление приборов рассчитывается по суммарной мощности:

S₂-суммарная мощность, потребляемая приборами, ВА.

- номинальный ток вторичной обмотки трансформатора, А. В распределительных устройствах 6-10 кВ применяются трансформаторы с током равным 5 А.

Сопротивление контактов принимается в зависимости от количества присоединенного оборудования.

Определим сопротивление провода:

;

Для алюминиевых проводов минимальное сечение составляет 5 мм². Расчетная длина провода, зависит от схемы соединения трансформатора тока:

- при включении трансформатора тока в неполную звезду.

- зависит от установки приборов, если установку произвести в шкафах КРУ.

---

Дата добавления: 2015-07-10