Перейти к содержанию

26.12.2011

КОНТРОЛЬНО-ВИМИРЮВАЛЬНІ ПРИЛАДИ (КВП) І ВИМІРЮВАЛЬНІ ТРАНСФОРМАТОРИ

КОНТРОЛЬНО-ВИМИРЮВАЛЬНІ ПРИЛАДИ (КВП) І ВИМІРЮВАЛЬНІ ТРАНСФОРМАТОРИ.

Щоб забезпечити високу надійність електропостачання в процесі експлуатації електроустановки, треба постійно контролювати електричні параметри – напругу, струм, опір, потужність, енергію і частоту.

Вимірювати електричні величини можна при прямому, посередньому і змішаному вмиканні приладів у контрольне коло. При прямому вмиканні прилади в коло вмикаються безпосередньо, при посередньому – через спеціальні вимірювальні трансформатори струму і напруги, а при змішаному частина обмоток вмикається в коло безпосередньо, а частина – через вимірювальні трансформатори.

На підстанціях найчастіше застосовують посереднє вмикання вимірювальних приладів, що забезпечує такі основні переваги:

1) можна використовувати прилади (що вмикаються до вторинної обмотки вимірювальних трансформаторів) із стандартними обмотками, розрахованими на напругу 100 В і струм 5 А;

2) вимірювальні прилади відокремлюються від напруги понад 380 В, завдяки чому підвищується безпека їх обслуговування;

3) значно полегшується контрольна проводка;

4) первинні кола захищенні від замикання в контрольних проводах.

Безпосереднє вмикання приладів у вимірювальне коло можливе лише при напругах 380 В і менше, та порівняно невеликих струмах.

Контрольно-вимірювальні прилади на ПС розміщують на головних щитах керування. Іноді частину цих приладів установлюють у приміщенні ЗРП.

Вимірювальні трансформатори струму (ТС) й напруги (ТН) здебільшого встановлюють у ЗРП та ВРП.

Номенклатуру і кількість КВП для встановлення в окремих колах електричних ПС вибирають залежно від потужності, напруги і призначення цих кіл.

На ПС найчастіше використовують амперметри, вольтметри, ватметри, лічильники активної і реактивної енергії і частотоміри.

Навантаження в колах трансформаторів, ліній контролюють за допомогою амперметрів. За показами ватметра, амперметра і вольтметра визначають коефіцієнт потужності:

§ 8.1 Трансформатори струму і схеми їх вмикання.

Первинну обмотку ТС вмикають у коло послідовно, а до вторинної приєднують послідовно з’єднані обмотки амперметрів, ватметра, лічильника, реле та інші. Режим роботи ТС значно відрізняється від режиму роботи звичайного силового трансформатора. ТС нормально працює при сталому навантаженні вторинного кола і змінному струмі первинної обмотки, тобто при змінному магнітному потоці. Струм у первинній обмотці не залежить від навантаження вторинної обмотки, яка перебуває в режимі, близькому до режиму к. з.

Отже перевантаження і к. з. в колі вторинної обмотки не створюють небезпеки для ТС і тому його не захищають запобіжниками або іншими елементами.

Коефіцієнт трансформації ТС наближено дорівнює оберненому відношенню числа витків обмоток:

На практиці

ТС має:

1) Похибку за струмом (за коефіцієнтом трансформації)

Де I1 – струм у первинній обмотці;

I2 – струм у вторинній обмотці;

КТС – номінальний коеф. трансформації струму.

Від значення цієї похибки залежить точність показів приладів, приєднаних до вторинної обмотки.

2) Кутова похибка — d-показує кут зсуву між вектором первинного струму і повернутим на 180° вектором вторинного струму. Ця похибка впливає на покази приладів ватметрового типу (ватметри, фазометри, лічильники, реле потужності, тощо).

Клас точності ТС залежить від DІ% при ІН1 і номінального вторинного навантаження.

ТС виготовляють класів точності:

0,2 – для лабораторних вимірювань;

0,5 – для розрахункових лічильників;

1, 3, 10 або Р – для щитових вимірювальних приладів і реле.

ТС часто виготовляють з двома осередцями і двома вторинними обмотками. Наприклад: 0,5/Р; 0,5/Д. Ізоляція ТС розрахована на напругу від 0,5 до 750 кВ включно.

Залежно від кількості витків первинної обмотки ТС бувають Одно— і Багатовиткові (петлеві). Одновиткові (стержневі) ТС виготовляють на первинні струми 150, 200 А і більше, а багатовиткові – від 5 до 600 А. ІН2 завжди дорівнює 5 А.

За способами установлення ТС бувають: Прохідні, Опорні і Вмонтовані, для Зовнішнього і Внутрішнього встановлення. Прохідні ТС встановлюють лише ЗРП.

Для маркування ТС використовують позначення:

Т – трансформатор струму;

П – прохідний;

О – одновитковий;

К – котушковий;

Ф – з фарфоровою ізоляцією;

Л – з литою смоляною ізоляцією;

У – посилений;

М – модернізований;

Н – для зовнішнього встановлення;

Д – для диференційного захисту;

З – для захисту від замикань на землю.

Перша після букв цифра показує напругу в кіловольтах, друга позначає осердця і клас точності.

Наприклад: ТП Л-10-0,5/Р

ТП Ф-10-0,5/Р

ТП ОП-10

ТП ШЛ-10 та інші.

Найчастіше використовують такі схеми вмикання ТС:

— схема повної зірки;

— схема неповної зірки;

— схема на різницю двох фаз.

Усі схеми характеризуються відношенням струму в реле ІР до вторинного струму І2 трансформатора струму, який називається коефіцієнтом схеми.

1)

схема повної зірки – використовується коли є потреба контролювати силу струму в усіх трьох фазах. Реагує на всі види к. з. Струм в реле дорівнює вторинному струму ТС і тому КСХ=1; звичайно використовується в мережах з глухим заземленням нейтралі, де однофазне замикання на землю є аварійним режимом (110 кВ і вище).

A) 3хф к. з. Струм в нульовому проводі

КСХ(3)=1

B) 2хф к. з.

КСХ(2)=1;

Струм в нульовому проводі з’являється тільки при появі однофазного замикання на землю.

2) Схема неповної зірки – реагує на всі міжфазні к. з. Струм в реле також дорівнює вторинному струму ТС і КСХ=1. Використовують в мережах з ізольованою нейтраллю (6…35 кВ).

А) 3хф к. з.

; КСХ(3)=1.

Б) 2хф к. з.КСХ(2)=1; КСХ(2)=1; КСХ(2)=1.

В мережах з ізольованою нейтраллю не реагує на замикання фази “В” на землю.

3) Схема на різницю 2х фаз – реагує на всі межфазні к. з., але має нижчу чутливість (в Ö3 раз) при деяких двофазних к. з. найпростіша і найдешевша схема.

А)

3хф к. з.

Б) 2хф к. з.

 “А – С” “А – В”

КСХ(2)=2; “В – С”

КСХ(2)=1;

Трансформатори вмикання і схеми їх вмикання.

ТН використовують для зниження напруги на приладах і реле до 100 В, 100/Ö3 В; 100Ö3 В, рідко 100/3 В.

Коефіцієнт трансформації пропорціональний відношенню кількості витків його первинної і вторинної обмоток:

Для ТН властиві похибка за коефіцієнтом трансформації (за напругою) і кутова похибка.

Де КU – номінальний коефіцієнт трансформації ТН.

Кутова похибка визначається кутом між вектором U1 і повернутим на 180° вектором U2.

Похибка DU% впливає на точність показів усіх приладів, що приєднуються до вторинної обмотки, похибка d впливає на вимірюванні потужності, енергії, фази.

До вторинної обмотки ТН приєднують паралельно всі обмотки напруги, приладів і реле. Іноді від ТН живляться сигнальні, оперативні кола і кола автоматики.

Точність роботи ТН залежить від навантаження. Максимальне навантаження, при якому ТН не виходить за межі зазначеної в паспорті точності, називається його Номінальним навантаженням. Виготовляють ТН чотирьох класів точності: 0,2; 0,5; 1 і 3.

Крім цього, ТН характеризуються ще й Максимальною потужністю, яка визначає межу навантаження ТН за допустимим нагріванням його обмоток. При навантаженні в межах від номінального до максимального ТН може працювати без пошкодження, але виходить із свого класу точності.

0,5 – для лічильників;

1 – інші вимірювальні прилади;

3 – для реле;

0,2 – для ЛБ вимірювань.

ТН виготовляють Одно— і Трифазними з сухою або масляною ізоляцією.

Обмотки сухих ТН відкриті і вільно обтікаються повітрям, обмотки масляних ТН розміщують у баках (або корпусах) наповненим трансформаторним маслом, яке водночас є ізоляцією і охолодним середовищем.

НОС – 0,5

НОМ – 10 1 фазні ТН

НТМ – 10

НТМИ – 10 3 фазні ТН

Якщо треба вимірювати лише лінійну (міжфазну) напругу, то ТН вмикають за схемою.

Або за схемою відкритого трикутника, використовується в мережах з ізольованою нейтраллю.

Вмикання ТН за схемою зірки

Вмикання ТН за схемою зірки. Використовуються в мережах з глухим заземленням нейтралі; дозволяє вимирювати як фазну, так і лінійну напруги. Глухе заземлення нейтралі з боку вищої напруги дає змогу контролювати ізоляцію первинної мережі. У нормальному режимі всі вольтметри контролю ізоляції однієї фази на землю вольтметр пошкодженної фази покаже нуль, а інші – лінійну напругу.

НТМИ–10 – має одну первинну і дві вторинні обмотки. Усі вони розміщені на трьох середніх осередцях. Первинну і основну вторинну обмотки з’єднують зіркою (їх нейтральну точку виводять на кришку ТН для заземлення). Додаткову вторинну обмотку з’єднують у відкритий трикутник. До основної вторинної обмотки вмикають вимірювальні прилади, а до додаткової – реле захисту від замикання на землю і прилади сигналізації.

В нормальному режимі напруга на KV дорівнює 0, а при замиканні на землю U»100 В.

Особливості перевірки на динамічну та термічну стійкість вимірювальних трансформаторів.

ТС: 10/5; 30/5; 50/5; 75/5; 100/5; 1000/5 та інші.

В літературі задається Кстійкості

Де Кдін – коефіцієнт дінамічної стійкості для данного типу ТС.

Де Ктерм – коефіцієнт термічної стійкості;

T=1с або 5с;

Tф – фіктивний або приведений час;

— сталий 3хфазний струм к. з.

Електричні апарати, які захищені від струмів к. з. запобіжниками ПН, НПН, ПКТ на термічну та дінамичну стійкість не перевіряються на перевантаження.

Для ТС: S2H>S2;

S2=SSприб+ІН22(Rконт+ Rпроводів)

Де Рприб, Qприб – із каталогів

Для ТН : теж саме, але R»0; Rпроводів»0;

Поделитесь своими мыслями, оставьте комментарий.

(required)
(required)

Внимание: HTML допускается. Ваш e-mail никогда не будет опубликован.

Подписка на комментарии

*