Matavimo įtampos transformatoriai relinės apsaugos ir automatizavimo grandinėse

Šiame straipsnyje aprašoma, kaip labai tiksliai modeliuojamos didelio kiekio aukštos įtampos galios įrangos srovės, kad būtų galima saugiai naudoti relės apsaugos grandinėse. Matavimo srovės transformatoriai relinės apsaugos ir automatizavimo grandinėse.

Taip pat aprašoma, kaip konvertuoti įtampą į dešimtis ir šimtus kilovoltų, kad būtų galima valdyti relinės apsaugos ir automatikos įtaisų veikimą remiantis dviem principais:

1. elektros energijos transformavimas;

2. talpinis atskyrimas.

Pirmasis metodas leidžia tiksliau parodyti pirminių dydžių vektorius, todėl yra plačiai paplitęs. Antrasis metodas taikomas tam tikrai 110 kV tinklo įtampos fazei stebėti aplinkkelio magistralėse ir kai kuriais kitais atvejais. Tačiau pastaraisiais metais jis randa vis daugiau pritaikymo.

Kaip gaminami ir naudojami prietaisų įtampos transformatoriai

Pagrindinis esminis skirtumas tarp matavimo įtampos transformatorių (VT) nuo srovės transformatoriai (CT) yra tai, kad jie, kaip ir visi maitinimo šaltinio modeliai, yra skirti normaliam darbui, nesujungiant antrinės apvijos.

Tuo pačiu metu, jei galios transformatoriai suprojektuoti taip, kad perduodama galia būtų perduodama su minimaliais nuostoliais, tai matavimo įtampos transformatoriai projektuojami siekiant didelio tikslumo pasikartojimo pirminių įtampos vektorių skalėje.

Veikimo principai ir įrenginiai

Įtampos transformatoriaus, panašaus į srovės transformatorių, konstrukciją galima pavaizduoti magnetine grandine su dviem ritėmis, apvyniota aplink ją:

• pirminis;

• antra.

Tiksliausiam įtampos konvertavimui su mažiausiais nuostoliais parenkamos specialios magnetinės grandinės plieno markės, taip pat jų apvijų ir izoliacijos sluoksnio metalas. Pirminės ir antrinės apvijų apsisukimų skaičius apskaičiuojamas taip, kad pirminei apvijai tiekiamos aukštos įtampos linijos į liniją įtampos nominali vertė visada būtų atkurta kaip antrinė 100 voltų vertė su ta pačia vektoriaus kryptimi. neutralios įžeminimo sistemos.

Jei pirminė galios perdavimo grandinė suprojektuota su izoliuota neutrale, matavimo ritės išvestyje bus 100 / √3 voltų.

Norint sukurti skirtingus pirminės įtampos modeliavimo metodus magnetinėje grandinėje, galima nustatyti ne vieną, o kelias antrines apvijas.

VT perjungimo grandinės

Prietaisų transformatoriai naudojami tiesiniams ir (arba) faziniams pirminiams dydžiams matuoti. Norėdami tai padaryti, maitinimo ritės apima:

• Linijiniai laidai linijos įtampai valdyti;

• magistralę arba laidą ir įžeminimą, kad būtų nustatyta fazės vertė.

Svarbus įtampos matavimo transformatorių apsauginis elementas yra jų korpuso ir antrinės apvijos įžeminimas. Atsargiai jį vertinti, nes sugedus pirminės apvijos izoliacijai iki korpuso arba antrinių grandinių, jose atsiras didelės įtampos potencialas, dėl kurio gali susižaloti žmonės ir sudeginti įranga.

Sąmoningas korpuso ir vienos antrinės apvijos įžeminimas nukreipia šį pavojingą potencialą į žemę, o tai neleidžia toliau vystytis avarijai.

1. Elektros įranga

Transformatoriaus, skirto įtampai 110 kilovoltų tinkle, prijungimo pavyzdys parodytas nuotraukoje.

Čia pabrėžiama, kad kiekvienos fazės maitinimo laidas atšaka sujungtas su jo transformatoriaus pirminės apvijos gnybtu, esančiu ant bendros įžemintos gelžbetoninės atramos, pakeltos į saugų elektrikams aukštį.

Kiekvieno matavimo VT korpusas su antruoju pirminės apvijos gnybtu yra įžemintas tiesiai ant šios platformos.

Antrinių apvijų išėjimai surenkami gnybtų dėžutėje, esančioje kiekvieno VT apačioje. Jie jungiami prie kabelių laidų, surinktų šalia esančioje elektros skirstomojoje dėžėje, patogiame aptarnauti nuo žemės aukštyje.

Jis ne tik perjungia grandinę, bet ir įrengia antrinės įtampos grandinių automatinius jungiklius bei jungiklius ar blokus, kad būtų galima atlikti operatyvų perjungimą ir atlikti saugią įrangos priežiūrą.

Čia surinktos įtampos šynos į relinės apsaugos ir automatikos įrenginius tiekiamos specialiu maitinimo kabeliu, kuriam keliami padidinti reikalavimai įtampos nuostoliams mažinti. Šis labai svarbus matavimo grandinių parametras aprašytas atskirame straipsnyje čia - Nuostoliai ir įtampos kritimas

Kabelių trasos VT matavimui taip pat yra apsaugotos metalinėmis dėžėmis arba gelžbetonio plokštėmis nuo atsitiktinių mechaninių pažeidimų, kaip ir CT.

Kitas NAMI tipo įtampos matavimo transformatoriaus, esančio 10 kV tinklo elemente, prijungimo variantas parodytas žemiau esančioje nuotraukoje.

Įtampos transformatorius iš aukštos įtampos pusės yra apsaugotas stikliniais saugikliais kiekvienoje fazėje ir gali būti atskirtas nuo rankinės pavaros nuo maitinimo grandinės veikimo patikrinimams.

Kiekviena pirminio tinklo fazė yra prijungta prie atitinkamo maitinimo apvijos įvesties. Antrinių grandinių laidininkai atskiru kabeliu išvedami į gnybtų bloką.

2. Antrinės apvijos ir jų grandinės

Žemiau yra paprasta schema, skirta vieno transformatoriaus prijungimui prie maitinimo grandinės tinklo įtampos.

Šį dizainą galima rasti grandinėse iki 10 kV imtinai. Iš kiekvienos pusės jis yra apsaugotas atitinkamos galios saugikliais.

110 kV tinkle toks įtampos transformatorius gali būti montuojamas vienoje aplinkkelio magistralės sistemos fazėje, kad būtų galima sinchroniškai valdyti prijungtas jungiamąsias grandines ir SNR.

Antrinėje pusėje naudojamos dvi apvijos: pagrindinė ir papildoma, kurios užtikrina sinchroninio režimo įgyvendinimą, kai grandinės pertraukiklius valdo blokinė plokštė.

Norėdami prijungti įtampos transformatorių prie dviejų apėjimo magistralės sistemos fazių, valdydami grandinės pertraukiklius iš pagrindinės plokštės, naudojama ši schema.

Čia vektorius «uk» pridedamas prie antrinio vektoriaus «kf», suformuoto pagal ankstesnę schemą.

Ši schema vadinama „atviru trikampiu“ arba nepilna žvaigžde.

Tai leidžia imituoti dviejų ar trijų fazių įtampų sistemą.

Trijų įtampos transformatorių prijungimas pagal pilnos žvaigždės schemą turi didžiausias galimybes. Tokiu atveju antrinėse grandinėse galite gauti tiek fazių, tiek linijos įtampą.

Dėl šios galimybės ši parinktis naudojama visose kritinėse pastotėse, o antrinės tokių VT grandinės sukuriamos su dviejų tipų apvijomis, įtrauktomis pagal žvaigždės ir trikampio grandinę.

Pateiktos ritių įjungimo schemos yra tipiškiausios ir toli gražu ne vienintelės. Šiuolaikiniai matavimo transformatoriai turi skirtingas galimybes ir buvo atlikti tam tikri koregavimai jų konstrukcijoje ir prijungimo schemoje.

Įtampos matavimo transformatorių tikslumo klasės

Norint nustatyti metrologinių matavimų paklaidas, VT vadovaujasi lygiaverte grandine ir vektorine diagrama.

Šis gana sudėtingas techninis metodas leidžia nustatyti kiekvieno VT matavimo paklaidas pagal amplitudę ir antrinės įtampos nuokrypio kampą nuo pirminės bei nustatyti kiekvieno bandomojo transformatoriaus tikslumo klasę.

Visi parametrai matuojami esant nominalioms apkrovoms antrinėse grandinėse, kurioms sukurtas VT. Jei jie viršijami eksploatacijos ar tikrinimo metu, tada paklaida viršys nominalios vertės vertę.

Matavimo įtampos transformatoriai turi 4 tikslumo klases.

Įtampos matavimo transformatorių tikslumo klasės

VT matavimo tikslumo klasės Maksimalios leistinų paklaidų ribos FU,% δU, min 3 3,0 neapibrėžta 1 1,0 40 0,5 0,5 20 0,2 0,2 ​​10

3 klasė naudojama modeliuose, veikiančiuose relinės apsaugos ir automatikos įrenginiuose, kuriems nereikia didelio tikslumo, pavyzdžiui, suaktyvinti aliarmo elementus dėl gedimo režimų atsiradimo maitinimo grandinėse.

Didžiausią 0,2 tikslumą pasiekia prietaisai, naudojami kritiniams didelio tikslumo matavimams nustatant sudėtingus įrenginius, atliekant priėmimo testus, nustatant automatinį dažnio valdymą ir panašius darbus. 0,5 ir 1,0 tikslumo klasės VT dažniausiai montuojami ant aukštos įtampos įrenginių, skirtų antrinei įtampai perduoti į skirstomuosius skydus, valdymo ir reguliavimo skaitiklius, blokavimo relių rinkinius, apsaugas ir grandinių sinchronizavimą.

Talpinės įtampos traukimo metodas

Šio metodo principas yra atvirkščiai proporcingas įtampos išleidimas skirtingos talpos kondensatorių plokščių grandinėje, sujungtoje nuosekliai.

Apskaičiavus ir pasirinkus kondensatorių, nuosekliai sujungtų su magistralės arba linijos fazės įtampa Uph1, vardinius parametrus, galutiniame kondensatoriuje C3 galima gauti antrinę vertę Uph2, kuri pašalinama tiesiai iš talpyklos arba per transformatorių, prijungtą prie palengvinti nustatymus su reguliuojamu ritinių skaičiumi.

Matavimo įtampos transformatorių ir jų antrinių grandinių eksploatacinės charakteristikos

Montavimo reikalavimai

Saugumo sumetimais visos VT antrinės grandinės turi būti apsaugotos. automatiniai grandinės pertraukikliai, tipas AP-50 ir įžemintas varine viela, kurios skerspjūvis ne mažesnis kaip 4 mm kv.

Jei pastotėje naudojama dviejų magistralių sistema, kiekvieno matavimo transformatoriaus grandinės turi būti jungiamos per atjungiklio padėties kartotuvų relės grandinę, kuri neleidžia vienu metu tiekti įtampos vienam relės apsauginiam įtaisui iš skirtingų VT.

Visos antrinės grandinės nuo terminalo mazgo VT iki relinės apsaugos ir automatikos įrenginių turi būti atliekamos vienu maitinimo kabeliu, kad visų gyslų srovių suma būtų lygi nuliui. Šiuo tikslu draudžiama:

• atskirti šynas «B» ir «K» ir sujungti jas jungtinei įžeminimui;

• prijungti magistralę „B“ prie sinchronizavimo įrenginių per jungiklių kontaktus, jungiklius, reles;

• perjunkite skaitiklių „B“ magistralę RPR kontaktais.

Operatyvinis perjungimas

Visus darbus su operacine įranga atlieka specialiai apmokytas personalas, prižiūrimas pareigūnų ir pagal perjungimo formas. Tam tikslui įtampos transformatoriaus grandinėse įrengiami automatiniai jungikliai, saugikliai ir automatiniai jungikliai.

Kai tam tikra įtampos grandinių dalis išjungiama, turi būti nurodytas taikytos priemonės patikrinimo būdas.

Periodinė priežiūra

Eksploatacijos metu transformatorių antrinės ir pirminės grandinės yra tikrinamos įvairiais laikotarpiais, kurie yra susieti su laiku, praėjusiu nuo įrenginio paleidimo, ir apima skirtingą elektros matavimų apimtį bei įrangos valymą, kurį atlieka specialiai apmokytas remonto personalas. .

Pagrindinis gedimas, kuris gali atsirasti įtampos grandinėse jų veikimo metu, yra trumpojo jungimo srovės tarp apvijų. Dažniausiai tai atsitinka, kai elektrikai neatsargiai dirba esamose įtampos grandinėse.

Atsitiktinai įvykus trumpajam apvijų jungimui, išjungiami apsauginiai jungikliai, esantys matavimo VT gnybtų dėžutėje, dingsta įtampos grandinės, maitinančios maitinimo reles, blokavimo blokus, sinchronizmą, atstumo apsaugos ir kitus įrenginius.

Tokiu atveju galimas klaidingas esamų apsaugos įjungimas arba jų veikimo sutrikimas, esant pirminės kilpos gedimams. Tokie trumpieji jungimai turi būti ne tik greitai pašalinti, bet ir įtraukti visus automatiškai išjungiamus įrenginius.

Srovės ir įtampos matavimo transformatoriai yra privalomi kiekvienoje elektros pastotėje. Jie būtini patikimam relinės apsaugos ir automatikos įrenginių darbui.