Измерительные трансформаторы тока и напряжения

Трансформаторы тока предназначены для передачи сигнала измерительным приборам и устройствам защиты и управления, а также для изоляции приборов и персонала от высокого напряжения (0,66…220 кВ) в установках переменного тока частотой 50 и 60 Гц. Нормальный режим работы трансформаторов — режим короткого замыкания, гак как токовые цепи приборов, подключенных к вторичной обмотке, имеют малое сопрот ивление.

Трансформаторы тока (ТТ) изготавливают для внутренней и наружной установки, они могут быть встроенными, проходными, шинными, опорными с литой или фарфоровой изоляцией. Но конструктивному исполнению первичной обмотки ТТ имеют три варианта: одно-, двухи многовитковые. Роль первичных обмоток встроенных ТТ выполняют высоковольтные вводы (6…220 кВ). Вторичных обмоток у ТТ может быть несколько с различными коэффициентами трансформации.

В условных обозначения ТТ буквы обозначают следующее: Т — трансформатор тока; II — проходной; Ш — шинный; ТВ — встроенный; 3 — для защиты от замыканий на землю; Л — с литой изоляцией; Ф — в фарфоровом корпусе; Н — наружной установки; М — модернизированный; Р — с сердечником для релейной защиты; У — усиленный. Например: ТПС) Л-10−0,5/Р-600/5 означает — трансформатор проходной, одновитковый, с литой изоляцией, номинальное напряжение 10 кВ, измерительный сердечник (класс точности 0,5), защитный сердечник (Р), номинальный первичный ток, А, вторичный ток, А. Например: обозначение встроенного ТТ: ТВ-35/10−150/5. Здесь «10» — ток пятисекундной термической устойчивости, кА.

Тины трансформаторов для напряжений выше 35 кВ: серии ТФЗМ — 35.

• (А, В, I___IV); ТФЗМ-110 В (IV-VI); ТФЗМ — 220 B-IV; ТФМ 110-II-VI; ТФМ-
• 220-II-VI; элегазовые типа ТС, ТГФ-110; ТЕФ-220; встроенные серии ТВ- 10(35, ПО, 220). Трансформаторы тока измерительные для напряжений 6 и 10 кВ имеют обозначения типов: ТВК-10; ТЛМ-10; ТШЛП-10; ТПОЛ-Ю и др.

Параметрами ТТ, кроме указанных выше, являются также токи термической и динамической стойкости. Общий вид ТТ показан на рис. 5.16а и 5.166.

Рис. 5.16и. Конструкции трансформаторов тока:

а — петлевой TI1ФМ (схема и общий вил); б — катушечный ТКМ-0.5; в — петлевой с литой изоляцией TI IJ1.

Рис. 5.16ft. Общий вид и габаритные размеры трансформатора ТГФ-220 с элегазовой изоляцией.

Токовые трансформаторы земляной защиты (ТЗ) и ТЗР (разъемные) применяют для контроля замыкания фаз на землю в системах с изолированной нейтралью. При нарушении симметрии трехфазного тока, г. е. замыкании фазы на землю, в сердечнике ТЗ возникает магнитный ноток. Схема устройства земляной защиты показана на рис. 5.17.

Рис. 5.17. Устройства земляной защиты кабеля на трансформаторах типа ТЗ:

а — вид, но разрезу кабеля; б — схема защиты; 1 — трансформатор; 2 — кабель; 3 — контрольная обмотка; РТ, РВ, У — реле тока, времени, указательное.

Трансформаторы напряжения (ТН) являются масштабными преобразователями, предназначены для питания напряжением 100 В электроизмерительных приборов, пеней зашиты и автоматики в сетях переменного тока 50, 60 Гц. ТН изолируют цепи до 1 кВ от цепей выше 1000 В, предназначены для работы в еетях с изолированной и заземленной нейтралью. Мощности ТН зависят от класса точности измерений — 0.2, 0.5, 1.0, 3.0. В уловных обозначениях ТН буквы означают следующее: Н — напряжение; К — каскадный; Ф — с фарфоровой покрышкой; 3 — с заземленной первичной обмоткой; О — однофазный; А — антирезонансный; М — с естественной циркуляцией масла и воздуха; И — для контроля изоляции сети; Л — с литой изоляцией; Т — трехфазный. Типы ТН: НАМИ-10, НАМИТ-10−2 для сетей 6, 10 кВ с любым режимом заземления нейтрали. В трансформаторе НАМИ-10 конструктивно объединены два трехобмоточных трансформатора с включением первичных обмоток на линейное и фазное напряжение: ТНП — трансформаторы нулевой последовательности; НАМИ-35 — для сетей трехфазного тока с изолированной нейтралью. НАМИ-110, 220 кВ с заземленной нейтралью. Общий вид и схема ТН типа НАМИ-10У21 показана на рис. 5.18.

Рис. 5.18. Общий вид и схема трансформатора напряжения типа НАМИ-10 У21:

1 — болт заземления; 2 — ввод высокого напряжения; 3 — ввод низкого напряжения; А, в, С, X- зажимы первичной обмотки; а, в, с, 0 — зажимы основной вторичной обмотки; а," х_л — зажимы дополнительной вторичной обмотки. Трансформаторы типа НАМИ выполняют также на напряжения 35, 110 и 220 кВ Разрядники На подстанциях устанавливают вентильные разрядники, которые соетоят из последовательно включенных многократных искровых промежутков и рабочего сопротивления, заключенных в фарфоровый кожух. Разрядник включается между токоведущей частью подстанции и землей (рис. 5.19).

Рис. 5.19. Вентильный разрядник РВС-10:

/ - искровые промежутки; 2 — вилитовые диски; 3 -фарфоровый чехол; 4 — шунтирующие сопротивления; 5 -фланец; 6 -пружины Рабочее сопротивление выполнено в виде дисков из вилита (смеси карборунда с жидким стеклом) и имеет нелинейную волы-амперную характеристику. Вилит обладает способностью снижать сопротивление с повышением на нем напряжения. Благодаря этому при высоких импульсных напряжениях через разрядник легко протекают большие токи Снижение напряжения до рабочею увеличивает сопротивление вилита, уменьшая величину 50-периодного сопровождающего тока, который легко «обрывается» при прохождении через нуль в искровых промежутках. Для усиления дугогасящей способности применяется магнитное дутье дуги; при этом дуга перемещается в постоянном магнитном поле и гашение ее ускоряется.

При выборе вентильных разрядников наибольшее допустимое напряжение должно составлять 1,1 его номинального напряжения в сетях 3…35 кВ и 0,8 — в сетях 110 кВ и выше.

Кроме трубчатых и вилитовых разрядников в настоящее время для защиты оборудования подстанций и ВЛ применяют разрядники другого принципа действия.