2.3. Трехфазные трансформаторы напряжения
Габариты и стоимость ТН могут быть уменьшены путем объединения трёх однофазных ТН в -один трехфазный. Применяются трехстержневые и пятистержневые ТН.
Для контроля сопротивления изоляции систем с изолированной нейтралью применяются трехфазные пятистержневые ТН, рис. 2.7. При заземлении одной из фаз магнитные потоки, созданные обмотками неповрежденных фаз, замыкаются по крайним стержням, имеющим малое магнитное сопротивление. Дополнительные обмотки, соединенные в открытый треугольник а,хь обеспечивают работу сигнализации и релейной защиты. При симметричном режиме в сети на выходе а,х, напряжение отсутствует.
2.7. ТН с пятистержневым магнитопроводом
НАМИТ - 10 -2 УХЛ - трансформатор ( Н - напряжения, А -антирезонансный, И - для измерения напряжения и контроля изоляции в сетях 6 и 10 кВ с любым режимом заземления нейтрали, в котором используется схема защиты от феррорезонанса, Т - трехфазный, на напряжение 10 кВ).
Номинальное напряжение основной вторичной обмотки 100 В, дополнительной вторичной обмотки при однофазном замыкании сети на землю, -100В.
Номинальная мощность основной вторичной обмотки при классе точности 0,5 - 200 В*А; 1 - 300 В*А; 3 - 600 В*А.
На рис. 2.8. приведена схема соединений трансформатора НАМИТ-10.
Рис. 2.8. Схема соединений трансформатора НАМИТ-10-2
Трансформатор состоит из двух трансформаторов напряжения, установленных в одном корпусе:
ТНКИ - трансформатор напряжения контроля изоляции. Предназначен для питания цепей измерительных приборов, учета электрической энергии, защиты и контроля изоляции.
ТИП - трансформатор нулевой последовательности. Предназначен для защиты трансформатора ТНКИ от повреждения при однофазных замыканиях.
Автоматическое изменение индуктивного сопротивления трансформатора ТНП исключает феррорезонансные процессы в любых режимах работы электрической сети с изолированной нейтралью. Благодаря этому НАМИТ-10-2 выгодно отличается от аналогичных трансформаторов (НТМИ-10, НАМИ-10,
ЗхЗНОЛ-6).
Работа трансформатора НАМИТ-10 при любых режимах работы электрической сети не имеет ограничений во времени. При включении трансформатора в сети, где суммарная длина воздушных линий не более 60 км, а кабельных не более 3 км, т.е. в условиях возможности возникновения
феррорезонанса, следует использовать схему оперативных цепей защиты, прилагаемую к паспорту ТН.
Трансформаторы НАМИТ-10 выпускает АО «Самарский трансформатор», г. Самара.
2.2.4. Каскадные трансформаторы напряжения
При напряжениях выше 35 кВ ввиду резкого возрастания габаритов и стоимости масляные каскадные ТН нормальной конструкции состоят из одного (НКФ-110), двух (НКФ-220), трех (НКФ-330) или четырёх (НКФ-400 и НКФ-500) блоков.
Рис. 2.9. Каскадные трансформаторы напряжения
В двухкаскадном ТН на напряжение 110 кВ каждый каскад имеет свой магнитопровод (1 и П), рис. 2.9.а). Обмотки высокого напряжения каждого каскада рассчитаны на 50% фазного напряжения. Один из выводов каждой обмотки ВН соединен с магнитопроводом. На стороне низкого напряжения выходные обмотки ах, адхд предназначены для питания измерительных приборов и реле в схеме защиты. Обмотка связи wcbi расположена на магнитопроводе 1, а обмотка связи wcbz - на магнитопроводе П.
При отсутствии обмоток связи, если нагрузка не подключена к выходным обмоткам, напряжение разделится между обмотками ВН, так как их индуктивные сопротивления холостого хода одинаковы. При включении нагрузки вторичный ток размагничивает магнитопровод 1 и поток в нем уменьшается. Реактивное сопротивление ступени 1 также уменьшается. Это ведет к тому, что напряжение между ступенями поделится неравномерно, причем большая часть ляжет на ступень П. Обмотки связи служат для выравнивания распределения напряжения между обмотками при включении нагрузки.
Более совершенным является вариант б) на рис. 2.9. При этом же напряжении 11ОЛ/3 кВ ТН имеет один магнитопровод. На верхнем горизонтальном стержне магнитопровода расположены обмотки связи wcbi и первая обмотка высокого напряжения ВНЬ на нижнем - обмотка связи wCB2, вторая обмотка высокого напряжения ВН2 и две обмотки низкого напряжения НН. Один из концов каждой обмотки ВНЬ ВН2 соединяется с магнитопроводом. Каждая обмотка ВН имеет изоляцию относительно магнитопровода, рассчитанную на напряжение /2 иф, что уменьшает размеры трансформатора.
В трансформаторах на напряжение 110 кВ и выше для снижения атмосферных перенапряжений необходимо равномерное распределение напряжения по катушкам обмотки ВН. С этой целью поверх обмоток ВН располагаются экраны, которые электрически соединяются с последними витками этих обмоток. Магнитопровод с обмотками крепится на изоляционных стойках, устанавливается в фарфоровый корпус и заливается маслом.
Результирующее активное и реактивное сопротивление обмоток каскадных ТН значительно больше, чем у ТН нормального исполнения. Поэтому для получения высокого класса точности приходится снижать нагрузку.
На рис. 2.10 представлен трансформатор напряжения НКФ-110.
Рис. 2.10. Общий вид трансформатора напряжения НКФ-110:
а - устройство, б - схема; 1 - зажим для присоединения к сети высшего напряжения, 2 - фарфоровый корпус, 3 - зажимы обмотки низшего напряжения, 4 - транспортные катки