Большая техническая энциклопедия
2 3 8 9
U
А Б В Г Д Е Ж З И К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я
ЭЖ ЭК ЭЛ ЭМ ЭН ЭП ЭС ЭТ ЭФ

Электромагнитный трансформатор - напряжение

 
Электромагнитные трансформаторы напряжения, включенные на линии, способствуют ускорению стекания заряда в бестоковую паузу АПВ и уменьшению ударных коэффициентов в цикле АПВ. Их эффективность резко снижается при наличии шунтирующих реакторов на линии.
Наличие электромагнитных трансформаторов напряжения практически исключает вероятность появления повторных зажиганий в выключателе и обеспечивает надежное отключение ненагруженных линий при длительном повышении напряжения на открытом конце. Применение электромагнитных трансформаторов напряжения не эффективно в тех случаях, когда на отключенном участке имеются шунтирующие реакторы, при которых в контуре, образованном реакторами и емкостью линии, возникают медленно затухающие колебания напряжения низкой частоты. В результате описанного процесса на неповрежденных фазах к моменту окончания бестоковой паузы, равной 0 3 - 0 4с, сохраняется высокое напряжение, равное примерно 75 % значения вынужденной составляющей на конце линии с односторонним питанием.
Для электромагнитных трансформаторов напряжения типа НКФ, подключенных к линиям электропередачи высокого и сверхвысокого напряжения, должна учитываться необходимость отстройки уставки электромагнитного расцепителя от бросков емкостного тока, возникающих при снятии напряжения с линии.
Кроме рассмотренных выше электромагнитных трансформаторов напряжения все более широкое применение находят емкостные делители напряжения. Принцип действия емкостного делителя напряжения ( рис. 4.8) заключается в следующем. Если между проводом линии электропередачи и землей включить несколько последовательно соединенных конденсаторов, то напряжение линии относительно земли ( фазное напряжение) распределится между конденсаторами обратно пропорционально их емкости: на конденсаторы с меньшей емкостью придется большее напряжение, а на конденсаторы с большей емкостью - меньшее.
Принцип устройства емкостного делителя напряжения.| Схема емкостного делителя напряжения типа НДЕ ( для одной фазы. Кроме рассмотренных выше электромагнитных трансформаторов напряжения, все более широкое применение находят емкостные делители напряжения.
Кривая намагничивания ( а и расчетная схема ( б насыщающейся индуктивности трансформатора напряжения. В схеме с электромагнитным трансформатором напряжения заряд линии после обрыва тока в выключателе стекает через нелинейную индуктивность трансформатора напряжения.
Зависимость Куд и ак при разрыве электропередачи при асинхронном ходе от установки АПАХ.| Зависимость среднего значения и среднеквадратичного отклонения ударного коэффициента перенапряжений при успешном ТАПВ от средне. - значения начального напряжения на неповрежденных фазах. Это объясняется тем, что электромагнитные трансформаторы напряжения и низкоомные резисторы за время бестоковой паузы полностью снимают заряд с неповрежденных фаз.
Ожидаемое число воздействий внутренних перенапряжений за год. Если же на линии установлены электромагнитные трансформаторы напряжения, то обеспечивается отеканий остаточного заряда за время, не превышающее 0 1 с, а перенапряжения при АПВ не превышают значений, наблюдаемых при плановых включениях.
Стандарт распространяется на трансформаторы тока и электромагнитные трансформаторы напряжения.
Будучи дороже емкостных делителей напряжения, электромагнитные трансформаторы напряжения обеспечивают эффективное стекание остаточного заряда с отключенной линии. Любое последующее повторное включение, в том числе быстродействующее АПВ, практически не отличается в этом случае от простого включения, что исключает высокие перенапряжения, наблюдаемые при повторном включении заряженной линии.

При длительном существовании этого режима возможно повреждение электромагнитных трансформаторов напряжения НКФ на оборванной фазе, что подтверждается опытом эксплуатации.
Распределительные устройства 150 - 220 кВ с электромагнитными трансформаторами напряжения и выключателями, контакты которых шунтированы конденсаторами, должны быть проверены на возможность возникновения феррорезонансных перенапряжений при отключениях систем шин. При необходимости должны быть приняты меры к предотвращению феррорезонансных процессов при оперативных и автоматических отключениях.
Распределительные устройства 150 - 500 кВ с электромагнитными трансформаторами напряжения и выключателями, контакты которых шунтированы конденсаторами, должны быть проверены на возможность возникновения феррорезонансных перенапряжений при отключениях систем шин. При необходимости должны быть приняты меры к предотвращению феррорезонанса при оперативных и автоматических отключениях.
Распределительные устройства 150 - 220 кВ с электромагнитными трансформаторами напряжения и выключателями, контакты которых шунтированы конденсаторами, должны быть проверены на возможность возникновения феррорезонансных перенапряжений при отключениях систем шин.
Распределительные устройства 150 - 500 кВ с электромагнитными трансформаторами напряжения и выключателями, контакты которых шунтированы конденсаторами, должны быть проверены на возможность возникновения феррорезонансных перенапряжений при отключениях систем шин. При необходимости должны быть приняты меры к предотвращению феррорезонанса при оперативных и автоматических отключениях.
Распределительные устройства 150 - 220 кВ с электромагнитными трансформаторами напряжения и выключателями, контакты которых шунтированы конденсаторами, должны быть проверены на возможность возникновения феррорезонансных перенапряжений при отключениях систем шин. При необходимости должны быть приняты меры К предотвращению феррорезонансных процессов при оперативных и автоматических отключениях.
В РУ 220 кВ и выше с электромагнитными трансформаторами напряжения при снятии напряжения с шин воздушными выключателями возникает устойчивый резонанс напряжений, вызывающий перегрев и повреждение витковой изоляции трансформаторов напряжения. При последующей подаче рабочего напряжения на систему шин с электромагнитным трансформатором напряжения на нем возникает витковое замыкание и возможно его полное разрушение.
Распределительные устройства 150 - 220 кВ с электромагнитными трансформаторами напряжения и выключателями, контакты которых шунтированы конденсаторами, должны быть проверены на возможность возникновения феррорезонансных перенапряжений при отключениях систем шин.
В РУ 220 кВ и выше с электромагнитными трансформаторами напряжения при снятии напряжения с шин воздушными выключателями возникает длительный устойчивый резонанс напряжений, вызывающий перегрев и повреждение витковой изоляции трансформаторов напряжения. При подаче рабочего напряжения на систему шин с электромагнитным трансформатором напряжения в нем возникает витковое замыкание и возможно его полное разрушение.
Необходимо указать, что автоматическое присоединение реакторов не дает возможности использовать электромагнитные трансформаторы напряжения в качестве устройств, позволяющих во время бестоковой паузы полностью снять заряд с линии.
Значения для изоляции фаза-фаза относятся только к трехфазным силовым трансформаторам, шунтирующим реакторам и электромагнитным трансформаторам напряжения -, а также к аппаратам в трехполюсном исполнении при расположении трех полюсов в одном баке или на одной раме.
Значения для изоляции фаза-фаза относятся только к трехфазным силовым тр ансформаторам, шунтирующим реакторам и электромагнитным трансформаторам напряжения, а также к аппаратам в трехполюсном исполнении при расположении трех полюсов в одном баке или на одной раме.
В качестве защитного средства на участках линии, где нет шунтирующих реакторов, могут быть использованы электромагнитные трансформаторы напряжения типа НКФ, присоединенные к линии за линейным выключателем. После аварийного отключения линии за время бестоковой паузы в цикле АПВ происходит стенание зарядов с линии через обмотки трансформаторов напряжения. В результате этого существенно снижаются коммутационные перенапряжения при автоматическом повторном включении.
Ранее было отмечено, что более эффективному стеканию остаточного заряда с линии способствует наличие в цепи электромагнитных трансформаторов напряжения. Напряжение остаточного заряда на линии, оснащенной подобного рода измерительными трансформаторами, уже спустя 0 4 с становится пренебрежимо малым.
Значения для изоляции фаза - фаза относятся только к трехфазным силовым трансформаторам, шунтирующим реакторам и электромагнитным трансформаторам напряжения, а также к аппаратам в трехполюсном исполнении при расположении трех полюсов в одном баке или на одной раме.

В Советском Союзе до последнего времени для целей измерения и устройств релейной защиты в основном применялись разных конструкций электромагнитные трансформаторы напряжения, обычно устанавливаемые на шинах.
Схема емкостного делителя напряжения НДЕ.| Схема включения трансформатора тока. В установках высокого напряжения 220 - 500 кв все более широкое применение находят емкостные делители напряжения, стоимость которых меньше, чем рассмотренных выше электромагнитных трансформаторов напряжения.
Допускается использование для этих целей емкостных ТН ( типа НДЕ) в электрических сетях 750 кВ, а также в послеаварийных режимах в электрических сетях 110 кВ и выше, до восстановления питания цепей напряжения от электромагнитного трансформатора напряжения.
Ремонтные зоны в ОРУ. Трансформаторы напряжения применяются двух основных типов: электромагнитные и емкостные. Электромагнитные трансформаторы напряжения устанавливаются аналогично трансформаторам тока. Емкостные трансформаторы напряжения состоят из емкостного делителя напряжения, в качестве которого обычно используется конденсатор связи, и устройства отбора напряжения. Устройства отбора напряжения до 220 кВ устанавливаются на стойках фундаментов конденсаторов связи. Отбор напряжения от конденсаторов связи 330 и 500 кВ осуществляется устройством отбора напряжения, установленным на отдельном фундаменте.
Наличие электромагнитных трансформаторов напряжения практически исключает вероятность появления повторных зажиганий в выключателе и обеспечивает надежное отключение ненагруженных линий при длительном повышении напряжения на открытом конце. Применение электромагнитных трансформаторов напряжения не эффективно в тех случаях, когда на отключенном участке имеются шунтирующие реакторы, при которых в контуре, образованном реакторами и емкостью линии, возникают медленно затухающие колебания напряжения низкой частоты. В результате описанного процесса на неповрежденных фазах к моменту окончания бестоковой паузы, равной 0 3 - 0 4с, сохраняется высокое напряжение, равное примерно 75 % значения вынужденной составляющей на конце линии с односторонним питанием.
Первичные преобразователи напряжения имеют ряд исполнений. Основной их разновидностью являются электромагнитные трансформаторы напряжения ( ТН) с замкнутым ферромагнитным сердечником. К первичной обмотке такого ТН подводится измеряемое напряжение, на зажимах вторичной получается напряжение, примерно пропорциональное первичному. Обычный ТН является аналоговым измерительным преобразователем напряжения в напряжение. Его коэффициент трансформации является безразмерной величиной.
Принципиальная схема неполнофазных режимов. При автоматическом повторном включении ( АПВ) и наличии повторного зажигания дуги в выключателе, отключающем холостую линию, ударный коэффициент может быть равен Ауд2 из-за влияния остаточного заряда на линии. Перенапряжения сильно снижаются при наличии на линии электромагнитного трансформатора напряжения, который обеспечивает стекание остаточного заряда за время паузы АПВ или интервала времени до повторного зажигания дуги в выключателе.
В РУ 220 кВ и выше с электромагнитными трансформаторами напряжения при снятии напряжения с шин воздушными выключателями возникает длительный устойчивый резонанс напряжений, вызывающий перегрев и повреждение витковой изоляции трансформаторов напряжения. При подаче рабочего напряжения на систему шин с электромагнитным трансформатором напряжения в нем возникает витковое замыкание и возможно его полное разрушение.
Ограничение ударного коэффициента при АПВ может быть достигнуто теми же мерами, что и при включении ( см. гл. Фактором, приводящим к ускоренному разряду, является использование электромагнитных трансформаторов напряжения, включенных непосредственно на линии. Поскольку напряжение на линии, отключенной с двух сторон, меняется мало, индуктивное сопротивление обмотки трансформатора играет второстепенную роль; это приводит к возрастанию намагничивающего тока по сравнению с током при переменном напряжении, увеличению насыщения и падению индуктивности. В этих условиях основную роль играет активное сопротивление трансформатора, которое составляет около 25 Ом на 1 кВ номинального напряжения. Однако эта естественная мера ограничения U0, а следовательно, и максимального значения Кул действительна при отсутствии реакторов на линии. Если на линии включены реакторы, то после отключения емкость линии начинает разряжаться через индуктивность реакторов с частотой ш (, меньшей, чем частота источника, поскольку емкостный ток линии обычно не компенсируется полностью. Вследствие высокой добротности реакторов ( coLp / Гр 200) колебательный процесс затухает очень медленно.
В РУ 220 кВ и выше с электромагнитными трансформаторами напряжения при снятии напряжения с шин воздушными выключателями возникает устойчивый резонанс напряжений, вызывающий перегрев и повреждение витковой изоляции трансформаторов напряжения. При последующей подаче рабочего напряжения на систему шин с электромагнитным трансформатором напряжения на нем возникает витковое замыкание и возможно его полное разрушение.
Кратность внутренних перенапряжений квп в зависимости от Ю ] / н электропередачи при переходном феррорезонансе.| Схема для расчета феррорезонансных перенапряжений.| Схема подключения УПФ к каскадному ТН. Когда в результате коммутаций ( плановых или аварийных) образуется схема, содержащая электромагнитный трансформатор напряжения с подключенной к нему ошиновкой, которая отделена со всех сторон от источников питания емкостями, шунтирующими контакты выключателей, на шинах подстанции возможны феррорезонансные перенапряжения на промышленной частоте.

Как следует из изложенного выше, для ограничения перенапряжений, возникающих при ТАПВ, целесообразно применение специальных устройств, которые обеспечивали бы полный разряд линии во время бестоковой паузы. Результаты многочисленных измерений показали, что для решения этой задачи могут быть использованы присоединяемые непосредственно к линии электромагнитные трансформаторы напряжения.
Существуют и другие факторы, оказывающие серьезное влияние аа скорость разряда отключенной линии. К ним относятся, в частности, наличие на выключателе шунтирующих резисторов, установка в схеме ЛЭП электромагнитных трансформаторов напряжения либо шунтирующих реакторов.
Осциллограмма перенапряжений, возникающих при полном сбросе нагрузки. По этой причине были рассмотрены только: применение шунтирую -: 1 их реактэров на линиях; изменение реактанса источника питания а различных этапах питания сети; использование электромагнитных трансформаторов напряжения.
Вероятность возникновения кратности перенапряжений, большей или равной / с при дуговых замыканиях.| Подключение реакторов через искровой промежуток и включение активных сопротивлений для снятия остаточного заряда с линии во. Ограничение коммутационных перенапряжений можно производить различными способами: уменьшив вынужденную составляющую, ударный коэффициент или и то и другое одновременно. Для этого используются шунтирующие реакторы, подключаемые через выключатели или искровые промежутки; коммутационные или комбинированные разрядники и ограничители перенапряжений ( ОПН); низко-омные резисторы, шунтирующие контакты выключателей; электромагнитные трансформаторы напряжения, устанавливаемые на линии; резисторы, включаемые последовательно с фазами реакторов.
К числу схемных мероприятий для ограничения внутренних перенапряжений относятся установка пониженных коэффициентов трансформации, ограничение минимального числа работающих генераторов, использование шунтирующих реакторов на высшем и среднем ( или третичном) напряжении, вынос измерительных электромагнитных трансформаторов напряжения на линию, применение схем без выключателей на стороне высшего напряжения.
Коэффициенты Кк. з к. з. Отключение участка линии происходит в облегченных условиях медленного нарастания восстанавливающегося напряжения на воздушном выключателе вследствие возникновения на линии низкочастотных слабозатухающих колебаний в контуре, образованном емкостью линии и индуктивностью шунтирующего реактора. Восстанавливающееся напряжение достигает максимального значения только к моменту, когда диэлектрическая прочность между контактами выключателя уже достаточно высока. Электромагнитные трансформаторы напряжения также значительно снижают восстанавливающееся напряжение на выключателе и тем самым облегчают условия его работы. Этот вопрос подробнее рассматривается ниже.
На отключенном участке линии с присоединенными к нему шунтирующими реакторами наблюдаются медленно затухающие колебания низкой частоты. В расчетах перенапряжений, возникающих при трехфазном АПВ с бестоковой паузой, равной 0 3 - 0 4 с, это явление учитывается тем, что напряжение U0 перед началом коммутации принимается равным f / 0 0 75f / B. В остальных расчетных случаях, к числу которых относятся первая коммутация включения линии, трехфазное АПВ при наличии электромагнитных трансформаторов напряжения и несимметричное короткое замыкание на шинах электрической станции или подстанции, величина U0 будет равна нулю.
В момент срабатывания линейного выключателя одновременно подается импульс на отключение вспомогательного выключателя и сопротивление оказывается включенным в цепь реактора. После окончания колебательного процесса вспомогательный выключатель снова включается и шунтирует активное сопротивление. При наличии у реакторов выключателей вместо активного сопротивления можно предусмотреть одновременное отключение линии и реактора, что дает возможность не только использовать во время бестоковой паузы электромагнитные трансформаторы напряжения, но и повысить надежность работы высокочастотной дифференциально-фазной защиты.
Сопротивления R трансформаторов напряжения составляют примерно 25 ом на 1 кв номинального напряжения. Такое сопротивление вполне достаточно для полного разряда емкости линии за время бестоковой паузы при АПВ. Следовательно, электромагнитные трансформаторы напряжения служат эффективным средством предотвращения наиболее опасных перенапряжений при повторных включениях. Примером этому могут служить многие волжские линии 500 кв, на которых установлены трансформаторы напряжения НКФ-500 и не установлены разрядники РВМК. На напряжениях 110 - 220 кв электромагнитные трансформаторы напряжения эффективно ограничивают также перенапряжения при отключении линий выключателями с повторными пробоями.
Повторяемость перенапряжений различной кратности на линиях 330 - 500 кВ.| Схема включения линии к источнику с внутренней индуктивностью. Значение кратности коммутационных перенапряжений на линиях электропередач при каждой коммутации зависит от многих факторов. На линиях с современными выключателями зарегистрированы наибольшие перенапряжения при АПВ. Если схема линии и пауза АПВ таковы, что повторное включение происходит при наличии остаточного заряда, то возникающие перенапряжения могут превышать значения, наблюдаемые при плановых включениях разомкнутых линий. Если на линии установлены электромагнитные трансформаторы напряжения, то обеспечивается стекание остаточного заряда за время, не превышающее 0 1 с, а перенапряжения при АПВ не превышают значений, наблюдаемых при плановых включениях.
Перенапряжения могут возникнуть в момент коммутации, например, при включении выключателя. Полные проводимости отдельных фаз могут при этом иметь различный характер: емкостный или индуктивный, что приводит к феррорезонанс-ным перенапряжениям и устойчивым колебаниям напряжения нейтрали силового трансформатора. Поэтому оперативные действия на подстанциях 110 - 220 кВ при наличии на системах шин электромагнитных трансформаторов напряжения НКФ-110 и НКФ-220 должны начинаться с заземления нейтрали трансформатора, включаемого на ненагруженную систему шин. Перед отделением от сети ненагруженной системы шин с трансформатором напряжения нейтраль питающего трансформатора должна быть заземлена.

Реле 1КС на рис. 1 - 23 подключено к двум трансформаторам напряжения, один из которых установлен на шинах подстанции, а другой на линии. Трансформаторы напряжения на линиях устанавливают редко. Поэтому для измерения напряжения линии используют специальные схемы отбора напряжения, основанные на принципе емкостных делителей напряжения. С помощью емкостных делителей осуществляются, как правило, более простые и значительно более дешевые устройства, чем электромагнитные трансформаторы напряжения.
Сопротивления R трансформаторов напряжения составляют примерно 25 ом на 1 кв номинального напряжения. Такое сопротивление вполне достаточно для полного разряда емкости линии за время бестоковой паузы при АПВ. Следовательно, электромагнитные трансформаторы напряжения служат эффективным средством предотвращения наиболее опасных перенапряжений при повторных включениях. Примером этому могут служить многие волжские линии 500 кв, на которых установлены трансформаторы напряжения НКФ-500 и не установлены разрядники РВМК. На напряжениях 110 - 220 кв электромагнитные трансформаторы напряжения эффективно ограничивают также перенапряжения при отключении линий выключателями с повторными пробоями.
 
Loading
на заглавную 10 самыхСловариО сайтеОбратная связь к началу страницы

© 2008 - 2014
словарь online
словарь
одноклассники
XHTML | CSS
Лицензиар ngpedia.ru
1.8.11