Меню

Трансформатор тока измерительный нулевой последовательности с подмагничиванием

Электрические аппараты и оборудование выше 1000В — Измерительные трансформаторы

Содержание материала

  • Электрические аппараты и оборудование выше 1000В
  • Разъединители, ВН, короткозамыкатели и отделители
  • Силовые выключатели
  • Разрядники и ОПН
  • Реакторы
  • Измерительные трансформаторы

Измерительные трансформаторы, (ТА и ТV) применяются в высоковольтных и сильноточных сетях, где невозможно включать приборы измерения, защиты и автоматики непосредственно н сеть из-за большого значения напряжения или тока.

9. 1 Трансформаторы тока, имеют 2 (или одну) обмотки. Первичная включается последовательно в силовую (главную) цепь, к вторичной – подключается средства измерения, защиты и автоматики. Поэтому первичная обмотка имеет мало витков (0; 1; 2;) и выполнена из толстого
проводника (шины), а вторичная имеет много витков и выполнена из более тонкого проводника. Ток во вторичной обмотке меньше, чем в первичной в W2/W1 раз. Если вторичная обмотка трансформатора тока останется без нагрузки, то трансформатор может выйти из строя, поэтому его вторичная обмотка закорачивается резистором. Трансформаторы тока выпускаются на любое напряжение.

Первичный ток до 4000 А и более. Вторичный ток — 5 А. Мощность -до
100 ВА.

По конструкции ТА бывает:

— опорные и проходные,

— одно и многовитковые,

— шинные и катушечные,

— внутренней и наружной установки,

— трансформаторы нулевой последовательности, т.е. не имеющие первичной обмотки.

Маркировка ТА: В — втулочный, К — катушечный, Л — литой, М — масляный, У — усиленная изоляция, Н — наружной установки, О — одновитковый, П — проход-
ной, З — нулевой последовательности, М — многовитковой, малогабарит-
ный, модернизированный, Д — для дифференциальной защиты, Ш — шинный,
Ф — фарфоровый, Р — с рымовидными обмотками.

Примеры типов трансформаторов тока: ТЛМ — 10-630/5 ТПЛУ, ТВЛМ, ТФНД, ТШЛП, ТПОЛ и др.

Среди трансформаторов тока конструктивно выделяются трансформаторы тока тулевой последовательности (ТТНП) типа ТЗЛ, ТЗР и др. Они применяются в системах защиты от замыканий на землю в сетях с изолированной нейтралью. Для питания схем релейной защиты от замыкания на землю отдельных жил кабеля применяют трансформаторы тока внутренней установки нулевой последовательности типов ТЗ, ТЗЛ с литой изоляцией, ТЗР-1, ТЗРЛ — разъемный, с литой изоляцией. В настоящее время трансформаторы этих типов сняты с производства, взамен их выпускают трансформаторы типа ТЗЛМ-1У(Т)З.

Трансформаторы тока ТЗЛМ-1У (Т) З для защиты от замыканий на землю с литой изоляцией, модернизированный; предназначен для схем релейной защиты от замыканий на землю путем трансформации возникших при этом токов нулевой последовательности; встраивают в КРУ. Трансформатор выполнен в виде опорной конструкции без первичной обмотки — ее роль выполняет трехфазный кабель на напряжение до 10 кВ, пропущенный в окно трансформатора. Вторичная обмотка намотана на тороидальный магнитопровод и залита изоляционным компаундом. Трансформаторы выпускают на номинальное напряжение до 10 кВ, односекундный ток термической стойкости — 140 А, масса — 3,2 кг

торы

Наиболее новыми трансформаторами тока нулевой последовательности являются трансформаторы типа ТНП. Обозначение типа: Т — трансформатор тока, Н — нулевой последовательности, П — с подмагничиванием переменным током, Ш — шинный, З — защита от замыкания отдельных жил кабелей, Л — с литой изоляцией, М — модернизированный, У3 — климатическое исполнение и категория размещения, первое число — число охватываемых кабелей; второе число — класс напряжения, кВ.

Трансформаторы (торы) остаточного тока типа CSH. Трансформаторы (датчики ) тока типа CSH и датчики CW 200 компании » Шнейдер » осуществляют более чувствительную защиту, непосредственно измеряя ток замыкания на землю.

Они отличаются только диаметром и могут быть установлены на одном вводе устройства Sepam (2A) или на другом (30А):

CSH 120 — внутренний диаметр 120 мм

CSH 200 — внутренний диаметр 200 мм

Серия Sepam представляет собой комплект блоков защиты, контроля и управления. Каждый блок Sepam располагает полным набором функций релейной защиты, измерений, управления, контроля и сигнализации, необходимых для того типа применения, для которого он предназначен. Функции имеют широкий диапазон настройки, все виды характеристик срабатывания и могут быть адаптированы к любой схеме защит.

Выбор трансформаторов тока производится по номинальным напряжению, току, термической и динамической стойкости в режиме КЗ.

9.2 Трансформаторы напряжения. Трансформаторы напряжения
устроены аналогично обычным трансформаторам, только имеют малые габариты и мощность — от 10 до 1200 ВА. Трансформаторы выпускаются на любое первичное напряжение, номинальное вторичное напряжение
U2=100 В. Обе обмотки имеют много витков.

Типы трансформаторов напряжения:

НОМ – напряжения, однофазный, масляный;

НОСК – напряжения, однофазный, сухой для КРУ;

НТМИ – напряжения, трехфазный, масляный, измерительный;

НОЭМ – напряжения, однофазный, масляный, экскаваторный;

ЗНОЛ – с заземленным выводом, литой;

НКФ-110 – каскадный, фарфоровый.

КСО 285 в фас

Выбор трансформаторов напряжения производится по номинальному напряжению, классу точности, допускаемой мощности.

Рисунок 29 — Вид на ячейку КСО-285 спереди и сбоку (боковая панель снята).

Источник

10-4. Защита от однофазных замыканий на землю

а) Назначение защиты

Для уменьшения тока замыкания на землю в сети генераторного напряжения, что существенно повышает надежность эксплуатации генераторов и кабельных сетей, генераторы напряжением 2 кВ и выше, как правило, работают с изолированной нулевой точкой.

При однофазном замыкании на землю на выводах генератора ток в месте замыкания равен (см. гл. 1):

Если замыкание на землю возникнет не на выводах статора, а на расстоянии витков от нулевой точки генератора, ток в месте замыкания будет равен:

где — отношение числа замкнувшихся витков к общему числу витков обмотки статора.

Таким образом, при замыкании на землю фазы статора ток в месте повреждения пропорционален числу замкнувшихся витков и величине емкости присоединенной сети.

б) Защита с трансформаторами тока нулевой последовательности, имеющими подмагничивание

Поскольку токи замыкания на землю малы по сравнению с токами, проходящими при многофазных коротких замыканиях, защита генератора от замыканий на землю должна иметь высокую чувствительность. Поэтому токовые реле защиты от замыканий на землю подключаются к специальным трансформаторам тока нулевой последовательности, которые обеспечивают работу защиты при малых токах замыканий на землю.

В эксплуатации используются трансформаторы тока нулевой последовательности двух типов: для защиты генераторов, имеющих кабельные выводы, — кабельного типа (ТНП) и для защиты генераторов с шинными выводами — шинного типа (ТНПШ).

По принципу действия ТНП аналогичны трансформаторам тока нулевой последовательности, которые применяются в схемах защиты от замыканий на землю кабельных линий.

Трансформатор тока нулевой последовательности кабельного типа состоит из двух прямоугольных сердечников, набранных из листов стали (рис. 10-4). На каждом сердечнике помещена специальная обмотка подмагничивания и по обеим сторонам от нее — две секции вторичной обмотки. При таком расположении вторичной обмотки уменьшается ток небаланса, появляющийся из-за несимметричного расположения кабелей в окне ТНП. Обмотка подмагничивания, расположенная на обоих сердечниках, предназначена для увеличения мощности, отдаваемой ТНП, что достигается путем подмаг-ничивания сердечников переменным током.

Читайте также:  Как измерить переменный ток прибором постоянного тока

На рис. 10-5 приведена характеристика намагничивания ТНП, по которой можно определить величину напряжения, наводимого во вторичной обмотке при прохождении первичного тока определенной величины. Без подмагничивания ТНП работает в начальной, пологой части характеристики намагничивания. В этом случае, когда в первичной цепи проходит ток I3, во вторичной обмотке наводится э. д. с. E1 (точка А). Если сердечник ТНП подмагничивать от постороннего источника, э. д. с. на вторичной обмотке будет определяться суммой двух магнитных потоков: Ф3 создаваемого первичным током замыкания на землю I3, и , который создается током, проходящим в обмотке подмагничивания . При этом рабочая точка ТНП переходит в среднюю, крутую часть характеристики (точка Б), и ток I3, проходящий в первичной цепи, наводит во вторичной обмотке э. д. с. Е2 значительно большей величины, чем Е1. Таким образом, подмагничивание позволяет в 10—15 раз увеличить мощность, отдаваемую трансформатором тока.

Для того чтобы магнитный поток подмагничивания не создавал тока в реле и тем самым не искажал работы ТНП, обмотки подмагничивания, расположенные на разных сердечниках, соединены встречно, а вторичные обмотки согласно (рис. 10-6). При таком соединении обмоток подмагничивания создаваемые ими магнитные потоки направлены в двух сердечниках в противо—положные стороны. Наводимые этими обмотками э. д. с. во вторичных обмотках ТНП направлены навстречу друг другу, так что их сумма равна нулю. Потоки Ф3, создаваемые в сердечниках ТНП первичным током замыкания на землю, имеют одинаковое направление, поэтому э. д. с, наводимые этими потоками во вторичных обмотках, суммируются. В результате в реле проходит ток, пропорциональный току замыкания на землю.

Для правильной работы защиты с ТНП при монтаже трансформатора необходимо выполнять следующие условия:

а) Ближайшие участки ошиновки соседних ячеек в распределительном устройстве должны быть удалены от ТНП на расстояние 1,5— 2 м, чтобы устранить влияние внешних электромагнитных полей.

б) ТНП следует устанавливать возможно ближе к выводам генератора, так чтобы в зону защиты входили кабели меньшей длины, но не менее чем на расстоянии 0,7 м от концевых кабельных воронок.

в) ТНП устанавливается на металлических кронштейнах, на которые опираются немагнитные планки, стягивающие оба магнитопро-вода. Стальные детали крепящей конструкции должны быть удалены от сердечника ТНП не менее чем на 40—50 мм.

г) Для предотвращения ложной работы защиты от наведенных и блуждающих токов, проходящих по броне кабеля, каждый кабель со стороны выводов генератора изолируется от земли на всем протяжении от места установки ТНП до кабельных воронок. Воронки заземляются проводом, который пропускается через окно ТНП, так же как и в защите кабельных линий (см. гл. 8).

д) Кабели в окне ТНП должны располагаться, как показано на рис. 10-7, для уменьшения тока небаланса, возникающего из-за их несимметричного расположения.

Трансформаторы тока нулевой последовательности кабельного типа выпускаются промышленностью на 2, 4, 7, 12, 16 кабелей. В тех случаях, когда трудно объединить все кабели одним трансформатором тока из-за большого числа кабелей или по условиям их прокладки, допускается установка двух ТНП с параллельным соединением вторичных обмоток и обмоток подмагничивания.

Трансформаторы тока нулевой последовательности шинного типа ТНПШ (рис. 10-8) применяются на генераторе с шинными выводами. ТНПШ выполнены в основном так же, как и ТНП кабельного типа. Для соединения с шинными выводами генератора в окне ТНПШ вмонтированы три шины, изолированные одна от другой и от сердечника несколькими слоями компаундированной микаленты и гетииаксо-выми прокладками.

Для того чтобы ток небаланса, проходящий в реле, не превышал допустимой величины, а шины, встроенные п ТНПШ, не перегревались, при монтаже шинных трансформаторов тока нулевой последовательности необходимо соблюдать определенные требования:

а) Посторонние участки ошиновки должны быть удалены от сердечников ТНПШ не менее чем на 1—1,5 м, а стальные конструкции на 0,5 м. Профиль углового железа или швеллеров, на которых крепится трансформатор тока, не должен быть выше № 6—6,5. Они должны быть удалены от сердечников ТНПШ на 40—50 мм.

б) Пакет шин укрепляется симметрично относительно центра окна магнитопровода. Два варианта расположения шин ТНПШ показаны на рис. 10-8, б. В табл. 10-2 приведены рекомендуемые значения расстояний при которых обеспечивается минимальный ток небаланса в реле. Указанные в табл. 10-2 величины должны соблюдаться на расстоянии до 1,5—2 м от ТНПШ [Л. 65].

При правильном расположении шин и монтаже ТНПШ напряжение на зажимах обмотки реле не должно превышать величин, указанных в табл. 10-2.

Схема защиты от замыканий на землю для генератора, имеющего кабельные выводы, приведена на рис. 10-9, а. Токовое реле Т1 типа РТ-40 включено па вторичную обмотку ТНП. Чтобы предотвратить неправильное действие защиты от токов небаланса, проходящих кратковременно во время переходных процессов при замыкании на землю во внешней сети, в схему введено реле времени, создающее выдержку времени 0,5—2 с. Напряжение для подмагничи-вания ТИП, равное 100—110 В, подается от трансформатора напряжения, установленного на выводах генератора.

В схеме защиты предусмотрен вольтметр с кнопкой, с помощью которого можно примерно определить число замкнувшихся витков при замыкании на землю в обмотке статора. Чем дальше от нулевой точки генератора возникнет замыкание на землю, тем больше будут показания вольтметра. По вольтметру можно также обнаружить замыкание на землю обмотки статора до включения генератора в сеть, когда защита с ТНП работать не будет.

На рис. 10-9, а показано также токовое реле Т2, которое предназначено для действия при двойных замыканиях на землю (одно замыкание на землю во внешней сети генераторного напряжения, а второе в обмотке статора). Реле Т2 действует без выдержки времени на выходное промежуточное реле генератора через указательное реле.

Схема защиты от замыканий на землю генератора, имеющего шинные выводы, приведена на рис. 10-9, б. Поскольку токи небаланса, проходящие во вторичной обмотке ТНПШ при внешнем коротком замыкании, значительно больше, чем в ТНП кабельного типа, в схеме защиты дополнительно установлено промежуточное реле П, выводящее из действия чувствительное токовое реле T1 при срабатывании токовых реле максимальной токовой защиты генератора. Благодаря этому предотвращается ложное срабатывание чувствительной защиты от замыканий на землю при внешнем коротком замыкании.

На мощных турбогенераторах 60—100 МВт и больше, собственный емкостный ток статора которых имеет большую величину, так же, как и в схеме, приведенной на рис. 10-9, б, предусмотрен вывод из действия чувствительной ступени защиты при внешних коротких замыканиях (рис. 10-9, в). Однако в рассматриваемом случае одного этого мероприятия оказывается недостаточно для того, чтобы предотвратить возможность ложного отключения генератора при внешнем коротком замыкании.

Читайте также:  Схемы управления транзистором по постоянному току

Это объясняется тем, что реле Т1, сработав от токов небаланса при внешнем коротком замыкании, может не вернуться из-за прохождения по его обмотке большого емкостного тока генератора. Для того чтобы обеспечить возврат токовых реле нулевой последовательности после отключения внешнего короткого замыкания, в рассматриваемой схеме защиты предусмотрено шунтирование обоих токовых реле.

Вообще говоря, достаточно было бы шунтировать обмотку только одного чувствительного реле, возврат которого после отключения короткого замыкания необходимо обеспечить. Обмотку же грубого токового реле, которое надежно отстроено от токов небаланса, проходящих при внешних коротких замыканиях, можно было бы и не шунтировать. Однако шунтирование обмотки только одного чувствительного реле приводит к резкому уменьшению сопротивления вторичной цепи ТНПШ и увеличению тока небаланса в обмотке грубого токового реле. В результате это реле также может сработать от тока небаланса.

Поэтому для обеспечения необходимой чувствительности и надежности защиты от замыканий на землю применяется схема защиты с шунтированием обмоток обоих токовых реле. Шунтирование обмоток токовых реле T1 и Т2 осуществляется замыкающим контактом промежуточного реле П1 типа РП-23. При внешних коротких замыканиях плюс на обмотку этого реле подается при срабатывании токовых реле защиты генератора от внешних коротких замыканий. Следует также иметь в виду, что неправильное срабатывание чувствительного токового реле защиты от замыканий на землю может иметь место от токов небаланса при внешнем замыкании на землю. В схеме защиты (рис. 10-9, в) предусмотрено снятие плюса с контакта чувствительного токового реле и шунтирование обмоток обоих токовых реле и в этом случае. Производится это кратковременно при замыкании проскальзывающего контакта реле времени В, которое запускается в случае срабатывания чувствительного токового реле.

Если срабатывание чувствительного токового реле защиты от замыканий на землю произойдет от токов небаланса при внешнем замыкании на землю, после того как замкнется проскальзывающий контакт реле времени, сработают промежуточные реле П2 и П1 контакт которого шунтирует обмотки токовых реле. Токовое реле T1 вернется и снимет плюс с обмотки реле времени. Однако реле времени будет удерживаться сработавшим через замыкающий контакт промежуточного реле П2 в течение времени, пока не разомкнётся проскальзывающий контакт реле времени (у реле времени типа ЭВ-133 длительность замкнутого состояния проскальзывающего контакта составляет 0,5—0,7 с). Реле П1 в рассматриваемом случае срабатывает кратковременно и затем после срабатывания реле П3 возвращается, размыкая цепь шунтирования обмоток токовых реле и подавая размыкающим контактом плюс па контакт чувствительного токового реле. Токовое реле T1, вернувшись при шунтировании его обмотки, вновь не сработает, и ложное действие защиты будет предотвращено.

Если срабатывание чувствительного токового реле произойдет при замыкании на землю в обмотке статора защищаемого генератора, после возврата промежуточного реле П1 токовое реле T1 сработает вновь, реле времени, проскальзывающий контакт которого еще не успел разомкнуться, будет продолжать работать, и защита подействует на отключение поврежденного генератора.

Для того чтобы обеспечить надежную блокировку защиты, промежуточное реле П1 имеет небольшое (0,3—0,4 с) замедление на возврат, которое обеспечивается с помощью контура RC.

Ток срабатывания чувствительного реле защиты от замыканий на землю должен удовлетворять следующим условиям:

а) быть не выше 5 А, чтобы обеспечить отключение генератора при токах замыкания на землю 5 А и выше:

б) быть больше тока небаланса, проходящего через ТНП при внешнем двухфазном коротком замыкании.

Для определения первичного тока срабатывания защиты можно воспользоваться следующим приближенным выражением:

где I — собственный емкостный ток генератора (см. табл. 10-3 и 10-4); — коэффициент возврата, равный для реле ЭТ-521 — 0,85, РТ-40 — 0,8, ЭТД-551 — 0,5; Iнб — ток небаланса, приведенный к первичной стороне ТНП, подсчитывается по специальным формулам [Л. 73].

Упрощенно можно принимать: для ТНП кабельного типа для ТНПШ при наличии блокировки, выводящей защиту из действия при токах когда в схеме защиты установлено реле типа ЭТ-521/0,2 или ЭТД-551/60 с параллельным соединением обмоток, 1,5 А; когда в схеме защиты установлено реле ЭТД-551/60 с последовательным соединением обмоток,

При выполнении защиты по схеме на рис. 10-9, в ток срабатывания чувствительного токового реле защиты от замыканий на землю может выбираться по следующему выражению:

Первичный ток срабатывания грубого реле защиты от замыканий на землю, действующего на отключение генератора без выдержки времени, принимается порядка 100—200 А. Такая уставка может быть выполнена на реле ЭТ-521/2, если одновременно в качестве чувствительного реле используется реле ЭТД-551/60 с последовательным соединением обмоток, и ЭТ-521/6, если в качестве чувствительного реле защиты используются реле ЭТ-521/0,2 или ЭТД-551/60 с параллельным соединением обмоток.

В табл. 10-3 приведены собственные емкостные токи турбогенераторов, а в табл. 10-4 гидрогенераторов некоторых типов (без учета емкости кабелей, входящих в зону защиты).

8 Июнь, 2009 27880 ]]> Печать ]]>

Источник

Трансформатор тока нулевой последовательности

Иногда в электроустановках может произойти разрушение изоляции, что приводит к утечкам тока. С целью контроля подобных токовых утечек было создано специальное устройство – трансформатор тока нулевой последовательности, нашедший применение также и в устройствах защитного отключения. Данные трансформаторы обнаруживают в нейтрали небаланс или токи нулевой последовательности. Если замыкается одна из фаз, происходит фиксация общих фазных токов, превышающих допустимое значение, после чего вся цепь своевременно отключается.

Что такое ток нулевой последовательности

В электрических сетях с напряжением от 6 до 35 кВ токи нулевой последовательности, как правило, связаны с однофазными замыканиями на землю. Эти токи могут возникать и при нормальных режимах работы, достигая значительной величины. Это приводит к ложным срабатываниям защитных устройств от замыканий на землю.

Трансформатор тока нулевой последовательности

Трехфазные сети с переменным напряжением могут работать в различных режимах, в том числе и несимметричных. Для расчетов таких режимов используется метод симметричных составляющих, в котором фазные токи и напряжения представлены в виде суммы, включающей в себя прямую, обратную и нулевую последовательность.

В схемах автоматической и релейной защиты чаще всего используется прямая и нулевая последовательность. Прямая последовательность состоит из синусоидальных токов и напряжений, одинаковых по величине во всех трех фазах. Их угловой сдвиг составляет 120 градусов, а максимальные значения достигаются в порядке очереди – А, В и С. Компоненты нулевой последовательности также имеют одинаковую величину в каждой из трех фаз, однако у них отсутствует угловой сдвиг.

Когда установлен симметричный режим работы, в фазных токах и напряжениях должна быть только прямая последовательность. Если же зафиксировано заметное проявление элементов нулевой последовательности, это указывает на возникновение в сети аварийной ситуации, требующей обязательного отключения каких-либо участков.

В электрических сетях напряжением 6-35 киловольт настраивать защиту нулевой последовательности следует с особой осторожностью. Это связано с отсутствием глухозаземленной нейтрали, когда токи нулевой последовательности практически не превышают рабочих токов во всех подключениях. Из-за этого настройка защиты становится очень сложной или вообще невозможной, особенно при наличии в цепях множества линий с однофазными кабелями, неудачно расположенными между собой. Токи нулевой последовательности в нормальном режиме могут появиться в жилах и экранах однофазных кабелей. Частично влияние этих токов компенсируется подключением трансформаторов тока.

Читайте также:  Hls80js уменьшить ток подсветки

Принцип работы

Прежде чем рассматривать трансформаторы тока нулевой последовательности, нужно остановится на обычных трансформаторах. Все устройства этого типа разделяются на трансформаторы тока и напряжения. Они применяются для измерений токов и напряжений с большими величинами. На одну из обмоток подается ток или напряжение, которое требуется измерить, а на выходе второй обмотки снимаются уже преобразованные, как правило пониженные значения этих параметров.

Через трансформаторы тока наиболее часто подключаются магнитоэлектрические вольтметры и параллельные цепи, а трансформаторы напряжения соединяются с амперметрами и другими последовательными цепями.

Трансформаторы нулевой последовательности также относятся к токовым измерительным приборам. От других видов трансформаторных устройств они отличаются назначением и принципом работы. Основной функцией данных приборов является регистрация токовых утечек или отсутствия фазы при коротком замыкании в трехфазных кабелях. Когда в жилах таких кабелей возникает асимметрия токов, это приводит к появлению на выходе вторичной обмотки сигнала небаланса. Далее этот сигнал уходит к контрольному устройству, с помощью которого отключается питание поврежденного кабеля. Подключение трансформатора тока нулевой последовательности осуществляется не к каждой фазе. Он соединяется сразу со всеми жилами кабеля.

Таким образом, принцип работы этих устройств основан на выделении сигнала через трансформацию токов нулевой последовательности при однофазных замыканиях на землю. Они применяются в сетях с изолированной нейтралью и схемах релейной защиты. Благодаря нормированному коэффициенту трансформации, который может переключаться во вторичной обмотке, становится возможной эффективная и точная настройка релейной защиты.

Выпуск трансформаторов производителями осуществляется в различных модификациях. Основными техническими характеристиками являются номинальное напряжение и частота, коэффициент трансформации, испытательное одноминутное напряжение, односекундный ток термической стойкости вторичной обмотки. Они имеют различные габариты, обеспечивающие возможность подключения сразу к нескольким одножильным кабелям, сечением до 500 мм2.

Источник



Трансформатор тока нулевой последовательности

Номер патента: 593257

Трансформатор тока нулевой последовательности. Страница 1.

Трансформатор тока нулевой последовательности. Страница 2.

Трансформатор тока нулевой последовательности. Страница 3.

Текст

.Социалистически слубли ВТОР СКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1) Дополнительное к ав(22) Заявлено 26.03,76 (21) 2338683/24-07 с присоединением заявк Государствеииый комите) Приоритет -Совета Министров СССРло ледам изобретений, А. Немцев ряк рситет им, И, Н, Ульяно 71 Заявите 54) ТРАНСФОРМАТОР ПОСЛ ЕДОВАТЕ КА НУЛЕВОЙОСТИ 2(43) Опубликовано 15.02.7 (45) Дата опубликования увашскии государственныи ун Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерения составляющих тока нулевой последовательности в трехфазной сети с малым током замыкания на землю.Известен трансформатор тока нулевой последовательности с подмагничиванием от источника переменного тока, содержащий два сердечника, обхватывающих трехфазную линию, вторичные обмотки, которых соединены 1 согласно (последовательно или параллельно), а обмотки подмагничивания — встречно 11. Недостатком такого трансформатора является зависимость величины выходного сигнала от фазового угла тока нулевой последовательности. Эта зависимость имеет место из-за того, что векторы тока нулевой последовательности и тока подмагничивания могут иметь сдвиг по фазе. Наименьшее значение выходной сигнал при прочих равных условиях име ет при угле 90 между векторами тока подмагничивания и тока нулевой последовательности.Целью изобретения является повышение чувствительности трансформатора. Это дости гается тем, что предлагаемый трансформатор снабжен двумя дополнительными парами магнитопроводов с намотанными на них выходными обмотками и обмотками подмагничивания, состоящими из трех пар, причем обмотки ЗО подмагничивания соединены в симметричную трехфазную систему, а выходные обмотки соединены последовательно.На фиг, 1 дана схема описываемого трансформатора; на фиг. 2 — экспериментальные кривые действующего значения выходного напряжения.На фиг. 1 приняты следующие обозначения: 1 — сборные шины; 2 — трехфазная линия; 3 — высоковольтный выключатель; 4 — трансформатор тока нулевой последовательности, содержащий три пары сердечников 5, б, 7, 8 и 9, 10 с вторичными обмотками 11, 12, 18, 14 и 15,1 б и обмотками подмагничивания 17, 18, 19, 20 и 21, 22; 28 — трехфазный трансформатор напряжения (илп трансформа. тор собственных нужд).Вторичные обмотки 11 — 1 б соелинены последовательно-согласно (могут быть соединены также согласно-параллельно). Обмотки подмагничивания 17 и 18 первой пары сердечников соединены последовательно-встречно (могут быть соединены также встречно-параллельно) и включены на линейное напряжение Уь измерительного трансформатора напряжения 28. Обмотки подмагничивания 19 и 20 второй пары сердечников соединены аналогично и включены на линейное напряжение (1 ь, а обмотки 21 и 22 — на линейное напряжение УсаТок подмагнич ива ния выводит рабочую точку каждого сердечника на кривой подмагничивания на крутой участок. Напряжение на выходе каждой пары. сердечников зависит от величины угла между векторами тока нуле вой последовательности и тока,подмагничивания.Кривые а, б и в (см. фиг, 2) сняты для каждой пары сердечников при питании обмоток подмагничивания однофазным напряже нием Уь. При последовательном соединении вторичных обмоток и питании всех обмоток подмагничивания однофазным напряжением У,ь получают суммарную кривую г. Кривая г повторяет в масштабе любую из кривых 15 а, б и в и имеет ярко выраженные максиму. мы и минимумы, причем расчетная чувствительность трансформатора определяется минимумом. При питании обмоток подмагничивания первой пары сердечников напряжением 20 Уь, второй пары напряжением У, а третьей пары напряжением Уполучают кривую д. Проанализировав кривую д, можно сделать вывод, что выходной сигнал в последнем случае гораздо выше и практически не зависит от 25 фазы тока нулевой последовательности. Чувствительность предлагаемого трансформатора выше чувствительности известного в 1 О раз.Таким образом, трансформатор имеет более высокую чувствительность, которая практически не зависит от фазы тока нулевой последовательности.Формула изобретенияТрансформатор тока нулевой последовательности с подмагничиванием переменным током, содержащий два магнитопровода с намотанными на них обмотками подмагничивания, которые включены встречно-последовательно, и выходными обмотками, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения чувствительности, он снабжен двумя дополнительными парами магнитопроводов с намотанными на них выходными обмотками и обмотками подмагничивания, состоящими из трех пар, причем обмотки подмагничивания соединены в симметричную трехфазную систему, а выходные обмотки соединены последовательно.Источник информации, принятый во внимание при экспертизе1. Справочник по электроснабжению промышленных предприятий, 1974, с. 198 — 209.593257115,Вз 5 2,25115 1,25 025 д 40 И 1 О 200 240 2 ВО за РфФиг. 2Составитель В, Мясникова Редактор А. Пейсоченко Техред И. Михайлова Корректор И, Симкиодписно Зак 1012/2065 1 Лзд.213 Тираж 995 НПО Государственного комитета Совета Министровпо делам изобретений н открытий Москва, Ж-З 5, Раушская наб., д. 4/5и, Харьк, фил, пред. сПатен

Заявка

ЧУВАШСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМ. И. Н. УЛЬЯНОВА

БУРЯК ВАЛЕРИЙ СПИРИДОНОВИЧ, НЕМЦЕВ ГЕННАДИЙ АЛЕКСАНДРОВИЧ

Источник