Контроль за исправностью цепей напряжения

Схема соединения трансформаторов напряжения в разомкнутый треугольник

Схема соединения обмоток трансформаторов напряжения в открытый треугольник

Схема соединения трансформаторов напряжения в звезду

Схемы соединений трансформаторов напряжения

 

 

Схема предназначена для получения напряжения фаз относительно земли и линейных напряжений.

Заземление нейтрали первичной обмотки ТН и наличие нулевого провода во вторичной цепи является обязательным условием для получения фазных напряжений относительно земли.

Обмотки реле 1,2,3 включены на фазные напряжения; 4,5,6 – на линейные напряжения.

Соединение ТН по схеме Y/Y может выполняться по 6 и 12 группам. Типовым является соединение по 12 группе.

На рис. 6.3.1: F – плавкий предохранитель; FA – плавкий предохранитель в цепях релейной защиты

Рассмотренная схема соединений может быть выполнена посредством трех однофазных ТН или одного трехфазного пятистержневого ТН (рис.6.3.2) Трехфазные трехстержневые ТН не применяются, так как в их магнитопроводе нет пути для замыкания магнитных потоков нулевой последовательности Ф₀, создаваемых током I₀ в первичных обмотках при замыкании на землю в сети. Поток Ф₀ замыкается через воздух, это резко увеличивает I_НАМ, вызывая недопустимый нагрев трансформатора.

Возможна дополнительная обмотка на основных или дополнительных стержнях для получения напряжения нулевой последовательности (рис. 6.3.2).

 

Рис. 6.3.1

 

Рис. 6.3.2

 

Два однофазных ТН включены на два междуфазных напряжения. Между проводами вторичной цепи включаются реле. Схема позволяет получить 3 междуфазных напряжения.

 

 

Рис. 6.3.3

 

 

Схема соединения, показанная на рис. 6.3.4, позволяет получить напряжение нулевой последовательности:

 

(6.4)

 

В нормальном режиме U_P=0.

Необходимым условием работы схемы является заземление нейтрали первичной обмотки ТН. При отсутствии заземления напряжение на реле будет отсутствовать. Для вторичной обмотки принимается U_НОМ=100 В – для сетей с заземленной нейтралью и 100/3 В –для изолированной. Практически в нормальных условиях напряжение на реле составляет U_нб = 0,5...2 В.

При однофазном КЗ в сети с заземленной нейтралью (рис. 6.3.5):

 

U_A=0; U_B+U_C=U_Ф=U_P.

 

В сети с изолированной нейтралью (рис. 6.3.6): U_P=3U_Ф, поэтому у ТН, предназначенных для таких сетей, вторичные обмотки имеют увеличенный в 3 раза коэффициент трансформации (например: 6000/100/3).

Рис. 6.3.4

Рис. 6.3.5

Напряжение нулевой последовательности может быть получено и от специальных обмоток трехфазных ТН (см. рис. 6.3.2). Чаще всего применяются ТН с двумя вторичными обмотками. Одна соединяется по схеме звезды, а вторая – разомкнутым треугольником (см. рис. 4.3.1 б).

Вторичные обмотки ТН подлежат обязательному заземлению. Оно является защитным, обеспечивая безопасность персонала при попадании высокого напряжения во вторичные цепи. Обычно заземляется нулевая точка звезды или один из фазных проводов. В проводах, соединяющих точку заземления с обмотками ТН, не должно быть коммутационных и защитных аппаратов.

 

Рис. 6.3.6

 

 

Повреждения во вторичных цепях ТН (КЗ и обрывы) могут вывести из строя оборудование релейной защиты или привести к неправильным её действиям.

При КЗ опасно увеличивается ток, для защиты оборудования устанавливают предохранители или автоматы.

Повреждения вторичных цепей искажают величину и фазу вторичного напряжения, что приводит к неправильной работе защиты.

При обрыве фазы напряжение, подводимое к обмоткам реле, исчезает, что воспринимается защитой как КЗ в сети. Для предотвращения ложных действий предусматриваются специальные устройства (блокировки).

Одна из простейших схем сигнализации обрыва в цепях ТН приведена на рис. 6.4.1.

Рис. 6.4.1

На рис. 6.4.2 изображена принципиальная схема блокировки защиты при повреждении в цепях ТН типов КРБ–11 и КРБ–12.

 

Рис. 6.4.2

 

В нормальном режиме напряжение на реле KV0 отсутствует. При обрыве одной или двух фаз возникает U₀, под влиянием которого в реле KV0 появляется ток и оно срабатывает, давая сигнал и выводя защиту из работы.

 

Реле KV0 действует не только при обрывах, но и при КЗ на землю в первичной сети; чтобы предотвратить блокирование защиты при этом, ставится реле KVА, реагирующее на появление тока I₀ в первичной сети.

Рассмотренные блокировки, не реагирующие на одновременный обрыв всех трех фаз цепи напряжения, на трехфазное КЗ во вторичных цепях и обрыв нулевого провода, выпускаются Чебоксарским электроаппаратным заводом.

 

Контроль цепей разомкнутого треугольника

Контроль производится путем периодического измерения напряжения небаланса. При исправной цепи U_НБ=1...3 В. При нарушении цепи показания пропадают.

 

Для контроля применяются и более сложные устройства. Для трансформаторов напряжения с двумя вторичными обмотками: Y/Y/ – Схема с семиобмоточным трансформатором или схема с тремя однофазными трансформаторами.

Сложные схемы применяются для блокировки защит на ЛЭП 220 кВ и выше.