Трансформаторы НТМИ-6, НТМИ-10
Баки трансформаторов НТМИ сварные. Для транспортировки трансформатора имеются скобы, расположенные на крышке трансформатора. В нижней части размещена пробка для слива масла, пробка для заливки и контроля масла, болт заземления. На крышку бака выведены вводы высокого напряжения (ВН) и выводы низкого напряжения (НН), а так же размещена пробка для доливки масла.
Магнитопровод трансформатора изготовлен из холоднокатаной электротехнической стали. Обмотки трансформаторов из медных проводов. Вводы ВН и НН наружной установки, съемные, изоляторы проходные фарфоровые.
Окончательная сборка выполняется строго по конструкторской документации. Обмотки размещаются и фиксируются на соответствующих стержнях магнитопровода. Далее осуществляется монтаж ярма, выполняются необходимые электрические соединения и производится сушка. Перед установкой активной части в бак трансформатора необходимо проконтролировать соединение обмоток, коэффициент трансформации и угловую погрешность сдвига фазных векторов.
После тщательной просушки и проверки моментов затяжки болтовых соединений, активная часть устанавливается в бак трансформатора, крепится крышка трансформатора и заполняется маслом. На этапе окончательного монтажа, трансформатор комплектуется заказанными аксессуарами.
Расшифровка маркировки трансформатора.
Расшифровка НТМИ
НТМИ — 10(6)-У3(Т3)
НТ — трехфазный трансформатор напряжения
М — охлаждение масляное с естественной циркуляцией воздуха и масла
И — измерительный
10(6) — номинальное напряжение обмотки ВН, кВ
У3(Т3) — климатическое исполнение и категория размещения по ГОСТ 15150
Технические характеристики НТМИ
Номинальное напряжение обмоток, кВ
Номинальное напряжение, кА в классе точности
Описание и технические характеристики трансформатора напряжения НТМИ
Трансформатор типа НТМИ – оборудование, способное в больших масштабах преобразовывать, измерять электрический ток переменного типа для работы защиты, сигнализации и прочего подобного оборудования. Агрегат позволяет контролировать состояние изоляционных слоев в сети. Чтобы правильно выбрать измерительные трансформаторы, необходимо рассмотреть технические характеристики, особенности ввода в эксплуатацию.
Устройство
Емкость трансформатора является металлической конструкцией. На крышке предусмотрены крюки, позволяющие транспортировать и устанавливать прибор на выделенной территории. Внизу конструкция имеет пробку для масла. Здесь установлен болт заземления. Сверху агрегата находятся выходы ВН, НН. Отверстие для доливки масляного охладителя находится здесь же, закрывается пробкой.
Трансформатор категории НТМИ 10 (6) кВ наделен стальным сердечником. Контур катушек медный.
Сборка и введение в эксплуатацию
Трансформатор напряжения группы НТМИ 10 (6) кВ имеет различные габариты и массу (в соответствии с мощностью). Стоимость также отличается в соответствии с указанными характеристиками. Сборка производится согласно инструкции производителя. Обмотки необходимо зафиксировать на стержнях магнитопривода, монтируется ярмо. Электрическая коммутация производится в соответствии с существующими стандартами. Выполняется процедура сушки.
Активную часть устанавливают в бак. Контролируется качество соединения обмоток пока агрегат не под напряжением. Оценивается коэффициент трансформации, погрешность при угловом сдвиге векторов фазы. Трансформатор напряжения категории НТМИ 6 (10) кВ нужно тщательно просушить. Проверяются соединения. Крышка ставится на предусмотренное место, заливается масло в бак.
Уровень охладительной жидкости контролируется. Качество масла соответствует требованиям стандартов. Монтируются дополнительные аксессуары.
Обозначение
Агрегаты представленного типа обозначаются по установленной системе. Маркировка позволяет определить особенности аппаратуры. Обслуживающий персонал должен видеть табличку с информацией о виде аппаратуры. Расшифровка данных следующая: НТМИ-6(10) – УЗ (ТЗ).
Информация наносится на специальную табличку, которая крепится винтами к корпусу трансформатора. Маркировку необходимо разместить в доступном для обозрения месте.
Особенности эксплуатации
Установки представленной категории эксплуатируются строго в соответствии с общепризнанными стандартами. Ввод в эксплуатацию, контроль состояния оборудования производится обученными, опытными сотрудниками.
Представленная аппаратура устанавливается в районах с умеренным и холодным типом климата. Рядом запрещается хранить пожароопасные, взрывчатые, химические вещества, газы, жидкости.
Установка агрегата производится на высоте не более 1 км над уровнем моря. Конструкция не рассчитана на работу в условиях вибрации, механических ударов или тряски. Рабочий цикл достаточно длительный. Отключение аппаратуры производится для проведения планового ремонта, обслуживания. При появлении признаков неисправности, в аварийной ситуации, питание немедленно отключается.
Рассмотрев особенности, принцип работы и обозначения трансформаторов НТМИ, можно правильно выбрать устройство, соответствующее потребностям потребителей.
Измерительные трансформаторы напряжения
Назначение и принцип действия трансформатора напряжения
Измерительный трансформатор напряжения служит для понижения высокого напряжения, подаваемого в установках переменного тока на измерительные приборы и реле защиты и автоматики.
Для непосредственного включения на высокое напряжение потребовались бы очень громоздкие приборы и реле вследствие необходимости их выполнения с высоковольтной изоляцией. Изготовление и применение такой аппаратуры практически неосуществимо, особенно при напряжении 35 кВ и выше.
Применение трансформаторов напряжения позволяет использовать для измерения на высоком напряжении стандартные измерительные приборы, расширяя их пределы измерения; обмотки реле, включаемых через трансформаторы напряжения, также могут иметь стандартные исполнения.
Кроме того, трансформатор напряжения изолирует (отделяет) измерительные приборы и реле от высокого напряжения, благодаря чему обеспечивается безопасность их обслуживания.
Трансформаторы напряжения широко применяются в электроустановках высокого напряжения, от их работы зависит точность электрических измерений и учета электроэнергии, а также надежность действия релейной защиты и противоаварийной автоматики.
Измерительный трансформатор напряжения по принципу выполнения ничем не отличается от силового понижающего трансформатора. Он состоит из стального сердечника, набранного из пластин листовой электротехнической стали, первичной обмотки и одной или двух вторичных обмоток.
На рис. 1,а показана схема трансформатора напряжения с одной вторичной обмоткой. На первичную обмотку подается высокое напряжение U1, а на напряжение вторичной обмотки U2 включен измерительный прибор. Начала первичной и вторичной обмоток обозначены буквами А и а, концы — X и х. Такие обозначения обычно наносятся на корпусе трансформатора напряжения рядом с зажимами его обмоток.
Отношение первичного номинального напряжения к вторичному номинальному напряжению называется номинальным коэффициентом трансформации трансформатора напряжения Кн = U1 ном / U2 ном
При работе трансформатора напряжения без погрешностей его первичное и вторичное напряжение совпадают по фазе и отношение их величин равно K н. При коэффициенте трансформации K н=1 напряжение U 2 =U 1 (рис. 1,в).
Условные обозначения: З — один вывод заземляется; О — однофазный; Т — трехфазный; К — каскадный или с компенсационной обмоткой; Ф — с фарфоровой наружной изоляцией; М — масляный; С — сухой (с воздушной изоляцией); Е — емкостный; Д — делитель.
Выводы первичной обмотки (ВН) имеют обозначения А, Х для однофазных и A, B, С, N для трехфазных трансформаторов. Выводы основной вторичной обмотки (НН) имеют соответственно обозначения a, x и a, b, c, N, выводы вторичной дополнительной обмотки — ад и хд.
Начала первичных и вторичных обмоток присоединяются соответственно к выводам А, В, С и а, b, с. Основные вторичные обмотки соединяются обычно в звезду (группа соединения 0), дополнительные — по схеме разомкнутого треугольника. Как известно, в нормальном режиме работы сети напряжение на зажимах дополнительной обмотки близко к нулю (напряжение небаланса Uнб = 1 — 3 В), а при замыканиях на землю равно утроенному значению 3UО напряжения нулевой последовательности UО фазы.
В сети с заземленной нейтралью максимальное значение 3U0 равно фазному напряжению, с изолированной — утроенному фазному напряжению. Соответственно дополнительные обмотки выполняются на номинальное напряжение Uном = 100 В и 100/3 В.
Номинальным напряжением ТV называется номинальное напряжение его первичной обмотки; это значение может отличаться от класса изоляции. Номинальное напряжение вторичной обмотки принимается равным 100, 100/3 и 100/3 В. Как правило, трансформаторы напряжения работают в режиме холостого хода.
Измерительные трансформаторы напряжения с двумя вторичными обмотками
Трансформаторы напряжения с двумя вторичными обмотками, кроме питания измерительных приборов и реле, предназначаются для работы на устройствах сигнализации замыканий на землю в сети с изолированной нейтралью или на защиту от замыканий на землю в сети с заземленной нейтралью.
Схема трансформатора напряжения с двумя вторичными обмотками показана на рис. 2,а. Выводы второй (дополнительной) обмотки, используемой для сигнализации или защиты при замыканиях на землю, обозначены ад и хд.
На рис. 2,6 приведена схема включения трех таких трансформаторов напряжения в трехфазной сети. Первичные и основные вторичные обмотки соединены в звезду. Нейтраль первичной обмотки заземлена. На измерительные приборы и реле от основных вторичных обмоток могут быть поданы три фазы и нуль. Дополнительные вторичные обмотки соединены по схеме разомкнутого треугольника. От них на устройства сигнализации или защиты подается сумма фазных напряжений всех трех фаз.
Рис. 2. Трансформатор напряжения с двумя вторичными обмотками. а — схема; б — включение в трехфазную цепь; в — векторная диаграмма
Сумма векторов Uaд, U b д и Ucд получена путем их совмещения соответственно схеме соединения дополнительных обмоток, при этом принималось, что стрелки векторов как первичных, так и вторичных напряжений соответствуют началам обмоток трансформатора.
Результирующее напряжение 3U0 между концом обмотки фазы С и началом обмотки фазы А па диаграмме равно нулю.
Напряжение, обеспечивающее надежную работу реле, приключаемых к цепи разомкнутого треугольника, возникает только при замыканиях на землю со стороны первичной обмотки трансформатора напряжения. Так как замыкания на землю связаны с прохождением тока через нейтраль, появляющееся при этом напряжение на выходе разомкнутого треугольника согласно методу симметричных составляющих называют напряжением нулевой последовательности и обозначают 3U0. В этом обозначении цифра 3 указывает, что напряжение в данной цепи является суммарным для трех фаз. Обозначение 3U0 применяется также и для выходной цепи разомкнутого треугольника, подаваемой на реле сигнализации или защиты (рис. 2,6).
Наибольшее значение напряжение 3U0 имеет при однофазном замыкании на землю. При этом следует иметь в виду, что максимальная величина напряжения 3U0 в сети с изолированной нейтралью значительно, больше, чем в сети с заземленной нейтралью.
Распространенные схемы включения измерительных трансформаторов напряжения
Для обнаружения «земли» по этим вольтметрам они должны показывать величины первичных напряжений между фазами и землей (см. векторную диаграмму на рис. 3,6). Для этого нуль обмоток ВН заземляется и вольтметры включаются на вторичные фазные напряжения.
Особенность схемы открытого треугольника это недоиспользование мощности трансформаторов, так как мощность такой группы из двух трансформаторов меньше мощности группы из трех соединенных в полный треугольник трансформаторов не в 1,5 раза, а в √ 3 раз.
Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!
Подписывайтесь на наш канал в Telegram!
Просто пройдите по ссылке и подключитесь к каналу.
Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:
Назначение трансформаторов напряжения и их типы.
ТРАНСФОРМАТОРЫ НАПРЯЖЕНИЯ
Область применения
Требования данной инструкции по эксплуатации трансформаторов напряжения распространяются на трансформаторы напряжения, установленные на подстанциях электрических сетей такие как: НКФ-110, ЗНОМ-35, НОМ-35, НТМИ-6, НАМИ-10.
Инструкция составлена на основании действующих «Правил технической эксплуатации электрических станций и сетей», «Правил устройства электроустановок», Техническое описание и инструкция по эксплуатации ТН различных типов – ИТЛУ.
Назначение трансформаторов напряжения и их типы.
Трансформаторы напряжения (ТН) предназначены для понижения высокого напряжения до значения, равного 100 В, необходимого для питания измерительных приборов, цепей автоматики, сигнализации и защитных устройств.
Для питания защитных устройств применяются трехобмоточные трансформаторы с дополнительной вторичной обмоткой.
Применение трансформаторов напряжения позволяет использовать для измерения на высоком напряжении стандартные измерительные приборы, расширяя пределы измерения; обмотки реле, включаемых через ТН, также могут иметь стандартные исполнения.
Трансформатор напряжения изолирует измерительные приборы и реле от высокого напряжения, благодаря чему обеспечивается безопасность их обслуживания.
ТН применяются в наружных или внутренних электроустановках переменного тока напряжением 0,38 – 110 кВ и номинальной частотой 50 Гц от их работы зависит точность электрических измерений и учета электроэнергии, а также надежность действия релейной защиты и противоаварийной автоматики.
ТН с двумя вторичными обмотками предназначается не только для питания измерительных приборов и реле, но и для работы в устройстве сигнализации замыкания на землю в сети с изолированной нейтралью.
Трехобмоточные трансформаторы серии ЗНОМ, НОМ и НТМИ, НАМИ предназначены для сетей с изолированной нейтралью, серии НКФ – с заземленной нейтралью.
Типовое обозначение трансформаторов напряжения расшифровывается следующим образом:
НКФ – трансформатор напряжения каскадный в фарфоровой покрышке;
НОМ – трансформатор напряжения однофазный масляный;
ЗНОМ – трансформатор напряжения однофазный масляный с заземленным выводом первичной обмотки;
НТМИ – трансформатор напряжения трехфазный масляный с дополнительной вторичной обмоткой (для контроля изоляции сети);
НАМИ – трансформатор напряжения антирезонансный масляный с обмоткой для контроля изоляции;
НТМК – трансформатор напряжения трехфазный масляный с компенсирующей обмоткой для уменьшения угловой погрешности;
Цифровая часть в обозначении трансформаторов напряжения обозначает – класс напряжения.
Таблица 2 – Погрешности трансформаторов напряжения.
| Класс точности | Предельные значения | |
| погрешности напряжения, % | угловой погрешности | |
| 0,5 | ± 0,5 | ± 20 |
| 1,0 | ± 1,0 | ± 40 |
| 3,0 | ± 3,0 | не нормируется |
Наибольшее распространение имеют однофазные трансформаторы, выпускаемые на рабочие напряжения от 380 В до 500 кВ. Широко распространены также трехфазные трансформаторы напряжения, которые выпускаются на рабочие напряжения до 18 кВ.
Однофазные и трехфазные трансформаторы напряжения могут иметь одну или две вторичные обмотки.
К первичной обмотке трансформатора напряжения с двумя вторичными обмотками, включенной на напряжение фаза — земля в нормальном режиме, приложено фазное напряжение. При замыкании на землю в сети с изолированной нейтралью напряжение фаза — земля может возрасти до линейного. Поэтому трансформаторы напряжения с двумя вторичными обмотками, предназначенные для использования в сети с изолированной нейтралью и имеющие номинальное напряжение, равное фазному напряжению сети, рассчитываются на длительную работу под линейным напряжением.
Трансформаторы напряжения с двумя вторичными обмотками, выпускаемые для работы в сети с заземленной нейтралью, должны без повреждений выдерживать в течение 30 с повышение первичного фазного напряжения до 1,5 UФ.НОМ.
Конструктивные размеры и масса трансформаторов напряжения определяются не мощностью, как у силовых трансформаторов, а в основном объемом изоляции первичной обмотки и размерами ее выводов высокого напряжения. Это объясняется тем, что при малой мощности трансформатора напряжения, работающего, как правило, в режиме, близком к холостому ходу, объем изоляции высокого напряжения значительно превосходит требуемый по мощности объем меди первичной обмотки. Для обеспечения необходимой механической прочности первичной обмотки приходится завышать и сечение ее провода. Увеличение объема обмотки высокого напряжения против необходимого по мощности, естественно, вызывает и увеличение размеров магнитопровода. В результате размеры и масса трансформатора напряжения, выполненного на более высокое напряжение, всегда больше, чем трансформатора той же конструкции и мощности с меньшим номинальным напряжением первичной обмотки.
Для уменьшения размеров и массы трансформаторов напряжения 110 кВ и выше применяется каскадное (ступенчатое) исполнение их. При этом рабочее напряжение распределяется между каскадами и изоляция каждого из них выполняется на более низкое напряжение. С той же целью на высоком напряжении применяются трансформаторы напряжения на 10—15 кВ, включаемые через емкостный делитель напряжения.
Трансформаторы напряжения с номинальным напряжением от 380 В до 6 кВ имеют исполнение с сухой изоляцией (обмотки выполняются проводом марки ПЭЛ и пропитываются асфальтовым лаком). У трансформаторов напряжения 10—500 кВ изоляция масляная (магнитопровод погружен в трансформаторное масло). Имеются также исполнения трансформаторов напряжения на 2—6 кВ с масляной изоляцией и на 6—24 кВ с сухой (литой) изоляцией.
Для уменьшения влияния атмосферных перенапряжений на витки верхних (входных) слоев первичной обмотки они защищаются во всех трансформаторах напряжения 3 кВ и выше электростатическими экранами, соединенными с линейными вводами. Экран выполняется в виде металлической полосы, охватывающей обмотку с небольшим зазором между его краями (во избежание образования короткозамкнутого витка).
Однофазные трансформаторы напряжения. Изоляция первичной обмотки и ее обоих выводов выполняется на полное рабочее напряжение только у трансформаторов с одной вторичной обмоткой, которые могут включаться на междуфазное напряжение. Трансформаторы напряжения с двумя вторичными обмотками, включаемые на напряжение фаза — земля, имеют только один вывод первичной обмотки, рассчитанный на полное рабочее напряжение; второй ее конец выводится через ввод низкого напряжения. Участок первичной обмотки, близкий к заземленному выводу, обычно выполняется с пониженной изоляцией относительно земли и вторичной обмотки.
Трехфазные трансформаторы напряжения. На рис.1 приведена схема трансформатора напряжения (с одной вторичной обмоткой на каждой фазе) с трехстержневым магнитопроводом. Первичные обмотки (выводы А, В, С) соединены в звезду, благодаря чему к каждой из них приложено фазное напряжение. Вторичные обмотки также соединены в звезду, и их начала выведены на зажимы а, Ь, с, а нейтраль — на зажимы 0.
На рис. 2 показана схема трехфазного трансформатора напряжения с двумя вторичными обмотками на каждой фазе. Основные вторичные обмотки соединены в звезду и имеют выводы а, b, с, 0. Дополнительные обмотки всех трех фаз соединены последовательно (как на рис. 5), и цепь 3Uo выведена на зажимы аД, хД. Для обеспечения действия реле сигнализации замыканий на землю, включаемого на напряжение 3U0, нулевая точка первичных обмоток должна быть заземлена.
Трансформаторы с двумя вторичными обмотками выполняются на пятистержневых магнитопроводах (рис. 2). Крайние стержни, свободные от обмоток, предназначены для замыкания магнитного потока несимметрии, пропорционального напряжению 3U0 и возникающего при однофазных замыканиях на землю, когда первичная обмотка одной из фаз закорочена и вследствие этого магнитный поток в ее стержне отсутствует, а магнитные потоки в двух других стержнях возрастают в 
раз.
При применении вместо пятистержневого трехстержневого магнитопровода магнитный поток несимметрии мог бы замыкаться только по воздуху и через кожух трансформатора, т. е. по пути с большим магнитным сопротивлением, что привело бы к значительному возрастанию токов намагничивания неповрежденных фаз и опасному перегреву их первичных обмоток. Поэтому во избежание повреждений трансформаторов с трехстержневыми магнитопроводами заземление нулевой точки их первичных обмоток не допускается. Их первичные и вторичные обмотки выполняются на фазное напряжение; нуль первичной обмотки не выводится. 
Каскадные трансформаторы напряжения. Принцип выполнения поясняется схемой трансформатора, состоящего из двух каскадов (I и II), приведенной на рис. 3. Каждый каскад представляет собой трансформатор с номинальным напряжением, равным половине рабочего напряжения, которое приложено к выводам А и X обмотки ВН. Трансформатор каждого из каскадов размещается в фарфоровом кожухе, залитом трансформаторным маслом, причем кожух первого каскада устанавливается непосредственно на кожухе второго, вследствие чего ввод высокого напряжения А имеет двойную изоляцию относительно земли.
Сердечник первого каскада соединен с концом обмотки ВН, что позволяет выполнить ее изоляцию на половину рабочего напряжения с ослаблением в слоях, ближних к концу.
Вторичная обмотка низкого напряжения с выводами а, х расположена на заземленном сердечнике нижнего второго каскада.
Для распределения вторичной нагрузки, отдаваемой обмоткой НН между трансформаторами нижнего и верхнего каскадов, на каждом из них имеются связующие обмотки Р, соединенные между собой. Для первого каскада обмотка Р является вторичной, а для второго — дополнительной первичной. Благодаря наличию связующих обмоток нагрузка делится между каскадами пополам. Половина нагрузки трансформируется в обмотку НН из обмотки ВН, а вторая половина — из обмотки Р.
Трансформаторы напряжения с двумя вторичными обмотками предназначаются не только для питания измерительных приборов и реле, но и для работы в устройстве сигнализации замыканий на землю в сети с изолированной нейтралью или защиты от замыканий на землю в сети с заземленной нейтралью.
Схема трансформатора напряжения с двумя вторичными обмотками показана на рис. 4. Выводы второй (дополнительной) обмотки, используемой для сигнализации или защиты при замыканиях на землю, обозначены ад и хд. На рис. 5 приведена схема включения трех таких трансформаторов напряжения в трехфазной сети. Первичные и основные вторичные обмотки соединены в звезду. Нейтраль первичной обмотки заземлена. На измерительные приборы и реле от основных вторичных обмоток могут быть поданы три фазы и нуль. Дополнительные вторичные обмотки соединены по схеме разомкнутого треугольника. От них на устройства сигнализации или защиты подается сумма векторов фазных напряжений всех трех фаз. При нормальной работе сети, в которой включен трансформатор напряжения, эта сумма равна нулю. Это видно из векторных диаграмм рис. 6, где UА, UВ и UС — векторы фазных напряжений, приложенных к первичным обмоткам.
В реальных условиях обычно на выходе разомкнутого треугольника имеется ничтожно малое напряжение небаланса, не превышающее 2—3% номинального напряжения. Этот небаланс создается всегда имеющимися незначительной несимметрией вторичных фазных напряжений и небольшим отклонением формы их кривой от синусоиды. Напряжение, обеспечивающее срабатывание реле, подключаемых к цепи разомкнутого треугольника, возникает только при замыканиях на землю со стороны первичной обмотки трансформатора напряжения. При этом векторная сумма фазных напряжений не равна нулю и согласно методу симметричных составляющих является утроенным напряжением нулевой последовательности 3U0. Выходные цепи разомкнутого треугольника, подаваемые на реле сигнализации или защиты, также обозначаются 3Uo (рис. 5).
Наибольшее значение напряжение ЗU0 имеет при однофазном замыкании на землю. При этом следует иметь в виду, что максимальное значение напряжения 3U0 в сети с изолированной нейтралью значительно больше, чем в сети с заземленной нейтралью.
Если напряжение на дополнительных вторичных обмотках в нормальном трехфазном режиме равно номинальному напряжению этих обмоток, то при возникновении однофазного замыкания на землю максимальное значение 3Uо в сети с заземленной нейтралью будет равно этому номинальному напряжению, а в сети с изолированной нейтралью — в 3 раза больше.
Меры безопасности.
При обслуживании и эксплуатации трансформаторов напряжения необходимо соблюдать «Правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок» и «Правила пожарной безопасности для энергетических предприятий».
Осмотр ТН можно производить под напряжением, на безопасном расстоянии от токоведущих частей. Пользоваться лестницами при осмотрах запрещается.
Все ремонтные работы (в т.ч. доливка масла и чистка изоляции) должны выполняться только при снятом с ТН напряжении по наряду или по распоряжению.
При проведении профилактических испытаний ТН их первичные и вторичные цепи необходимо отсоединять.
Запрещено включать трансформаторы напряжения с незаземленным цоколем.
Лица, ответственные за противопожарное состояние электрооборудования ПС, обязаны своевременно устранять дефекты ТН, могущие привести к возгоранию и пожару, обеспечивать функциональное состояние установок и средств пожаротушения.
