В. Красник - Эксплуатация электрических подстанций и распределительных устройств
Переносные измерительные приборы подключаются к вторичным цепям ТТ с помощью разъемных испытательных зажимов или испытательных блоков, которые позволяют включать и отключать приборы без разрыва вторичной цепи.
Основной мерой безопасного производства работ во вторичных токовых цепях в случае повреждения изоляции и попадания на вторичную цепь высокого напряжения является заземление одного из концов каждой вторичной обмотки ТТ.
В сложных схемах релейной защиты, например, в схеме токовой дифференциальной защиты, заземление допускается выполнять только на панели защиты, то есть только в одной точке схемы.
ТТ по конструкции бывают встроенными в проходные вводы силовых трансформаторов и баковых выключателей и накладными, надевающимися сверху на вводы силовых трансформаторов; у тех и других первичной обмоткой служит токоведущий стержень ввода.
В зависимости от рода установки и класса напряжения первичной обмотки ТТ выполняются с литой эпоксидной изоляцией, с бумажно-масляной изоляцией или с воздушной изоляцией.
ТТ с фарфоровой изоляцией (серии ТПФ) в последние годы вытесняются трансформаторами с литой эпоксидной изоляцией.
При напряжении 330 кВ и выше ТТ изготавливаются в виде двух ступеней (двух каскадов), что позволяет выполнить изоляцию каждой ступени на половину фазного напряжения.
Обслуживание ТТ заключается в надзоре за ними и обнаружении видимых неисправностей (обгорания контактов, трещин в фарфоре и др.) с одновременным контролем нагрузки первичной цепи. Допускается перегрузка ТТ по току первичной обмотки до 20 %.
Особое внимание следует обращать на нагрев контактов, через которые проходит ток первичной цепи. Если на нагретый контакт попадет масло у ТТ с бумажно-масляной изоляцией, то может возникнуть пожар. У таких ТТ проверяют уровень масла по маслоуказателю, отсутствие подтеков масла, цвет силикагеля в воздухоосушителе (при розовой окраске силикагель подлежит замене).
У ТТ с литой изоляцией под воздействием коммутационных и грозовых перенапряжений может произойти перекрытие по загрязненной и увлажненной поверхности изоляторов.
При обнаружении дефектов токоведущих частей и изоляции ТТ вместе с присоединением должен быть выведен в ремонт и подвергнут испытанию.
5.2. Обслуживание трансформаторов напряжения
Трансформатор напряжения (ТН) — это измерительный трансформатор, в котором при нормальных условиях применения вторичное напряжение практически пропорционально первичному напряжению и при правильном включении сдвинуто относительно него по фазе на угол, близкий к нулю (СТ МЭК 50(321)—86).
ТН является трансформатором, питающимся от источника напряжения, и служит для преобразования высокого напряжения в низкое стандартных значений: 100; 100/√3; 100/3 с целью питания измерительных приборов и различных реле управления, защиты и автоматики.
ТН (так же как и ТТ) отделяют (изолируют) измерительные приборы и реле от высокого напряжения, обеспечивая их работоспособность и безопасность обслуживания.
Применение ТН позволяет изолировать логические схемы защиты и цепи измерения от цепи высокого напряжения.
По принципу устройства и схеме включения ТН практически не отличаются от силовых трансформаторов. Отличие состоит в малых мощностях, не превышающих десятков или сотен ВА. При малой мощности режим работы ТН близок к режиму ХХ трансформаторов. Размыкание их вторичных обмоток не приводит к опасным последствиям.
На напряжение до 35 кВ ТН включаются через предохранители, чтобы при повреждении ТН был отключен — во избежание развития аварии в сети. На напряжении 110 кВ и выше из-за крайне редких повреждений ТН предохранители можно не устанавливать.
Коммутация (включение и отключение) ТН производятся разъединителями.
Для защиты ТН от токов КЗ в его вторичных цепях устанавливают съемные трубчатые предохранители или автоматические выключатели максимального тока: трехполюсные (типа АП50-3М) и двухполюсные (типа АП50-2М) с электромагнитным расцепителем на номинальные токи от 2,5 до 50 А. Предохранители устанавливают в том случае, если ТН не питает быстродействующие защиты, поскольку эти защиты могут ложно действовать при недостаточно быстром перегорании плавкой вставки. Установка же автоматических выключателей обеспечивает эффективное срабатывание специальных блокировок, выводящих из действия отдельные виды защит при обрыве цепей напряжения.
Для безопасного обслуживания вторичных цепей при пробое изоляции и попадании высокого напряжения на вторичную обмотку один из ее зажимов или нулевая точка присоединяется к заземлению. При соединении вторичных обмоток в звезду заземляется не нулевая точка, а начало обмотки фазы В, что вызвано стремлением сократить на 1/3 число переключающих контактов во вторичных цепях, поскольку заземленная фаза может подаваться на реле помимо рубильников и вспомогательных контактов разъединителей.
При использовании ТН для питания оперативных цепей переменного тока допускается заземление нулевой точки вторичных обмоток через пробивной предохранитель, что необходимо для повышения уровня изоляции оперативных цепей.
При производстве работ непосредственно на ТН и его ошиновке действующими правилами безопасности предписывается создание видимого разрыва как со стороны ВН, так и со стороны вторичных цепей, чтобы избежать появления напряжения на первичной обмотке за счет обратной трансформации напряжения от вторичных цепей, питающихся от другого ТН. С этой целью во вторичных цепях ТН устанавливаются рубильники или применяются предохранители. Отключение автоматических выключателей, а также разрыв вторичных цепей вспомогательными контактами разъединителей не создают видимого разрыва цепи и поэтому считаются недостаточными.
На ПС применяются как однофазные, так и трехфазные двух-и трехобмоточные ТН. В основном это ТН с бумажно-масляной изоляцией, магнитопроводы и обмотки которых погружены в масло. Масляное заполнение бака или фарфорового корпуса предохраняет от увлажнения и изолирует обмотки от заземленных конструкций. Кроме того, такое заполнение является охлаждающей средой.
В ЗРУ до 35 кВ используются ТН с литой эпоксидной изоляцией, которые имеют ряд преимуществ по сравнению с маслонаполненными при установке в КРУ.
На ПС 110–500 кВ применяются каскадные ТН серии НКФ. В каскадном ТН обмотка ВН делится на части, размещаемые на разных стержнях одного или нескольких магнитопроводов, что облегчает ее изоляцию.
У ТН (типа НКФ-110) обмотка ВН разделена на две части (ступени), каждая из которых размещается на противоположных стержнях двухстержневого магнитопровода. Магнитопровод соединен с серединой обмотки ВН и находится по отношению к земле под потенциалом Uф /2, благодаря чему обмотка ВН изолируется от магнитопровода только на Uф /2, что существенно уменьшает размеры и массу трансформатора.
С другой стороны, ступенчатое исполнение усложняет конструкцию трансформатора, так как появляется необходимость в дополнительных обмотках.
Каскадные ТН на 220 кВ и выше имеют два и более магнитопровода. Число магнитопроводов обычно в 2 раза меньше числа ступеней каскада. Для передачи мощности с обмоток одного магнитопровода на обмотки другого служат связующие обмотки.
Наряду с обычными электромагнитными ТН для питания измерительных приборов и релейной защиты применяют емкостные делители напряжения, которые получили распространение на ЛЭП напряжением 500 кВ и выше.
На рис. 5.1 показана принципиальная схема включения емкостного делителя напряжения типа НДЕ-500.
На схеме видно, что напряжение между конденсаторами распределяется обратно пропорционально емкостям:
U1/U2 = С2 /C1, (5.1)
где С1 и С2 — емкости конденсаторов;
U1 и U2 — напряжения на них.
Подбором емкостей обеспечивается получение на нижнем конденсаторе С2 требуемой доли общего напряжения Uф. Если к конденсатору С2 подключить понижающий трансформатор Т (рассчитан на напряжение до 15 кВ), то он будет выполнять те же функции, что и обычный ТН.
Емкостной делитель напряжения на рис. 5.1 состоит из трех конденсаторов связи типа СМР-166/√3–0,014 и одного конденсатора отбора мощности типа 0МР-15-0,017.
Первичная обмотка трансформатора Т имеет восемь ответвлений для регулирования напряжения. Заградитель L препятствует ответвлению токов высокой частоты в трансформатор Т во время работы высокочастотной связи, аппаратура которой подключена к конденсаторам через фильтр ФП. Реактор LR улучшает электрические свойства схемы при росте нагрузки. Балластный фильтр в виде резистора R служит для гашения феррорезонансных колебаний во вторичной цепи при внезапном отключении нагрузки.
