5.Падение напряжения на вл (при различных способах задания нагрузки).

Сопротивление проводов цепей низкое, но им нельзя пренебрегать. При передаче тока нагрузки происходит падение напряжения между началом цепи и местом подключения нагрузки. Правильная работа нагрузки (двигатель, цепь освещения и т.д.) зависит от того, что напряжение на его зажимах поддерживается на уровне, близкому к номинальному значению. Таким образом, необходимо рассчитать провода цепи так, чтобы при токе полной нагрузки напряжение на зажимах нагрузки оставалось в пределах, которые необходимо соблюдать для правильной работы оборудования.

Различие в напряжениях U_2ф и U_1ф в П-образной схеме определяется падением напряжения на сопротивлении Z₁₂ (Z₁₂+jx₁₂), вызванным током I₁₂. Определяется это падением напряжения как сумма вектора I₁₂r₁₂, совпадающего по фазе с вектором I₁₂ и вектора I₁₂∙jx₁₂, опережающего вектор I₁₂ на 90^о.

 

Падение напряжения – геометрическая (векторная) разность между комплексами напряжений начала и конца линий.

На рисунке падение напряжения это вектор AB, т. е. AB=U₁-U₂=√3∙I₁₂Z₁₂ разность комплексных значений напряжений по концам линий, используется для характеристики режима линии.

Продольной составляющей падения напряжения ∆U^к₁₂ называют проекцию падения напряжения на действительную ось или на напряжение U₂, ∆U^к₁₂=АС. Индекс «к» означает, что U^к₁₂ – проекция на напряжение конца линии U₂.

Обычно ∆U^к₁₂ выражается через данные в конце линии: U₂, P^к₁₂, Q^к₁₂.

Поперечная составляющая падения напряжения δU^к₁₂ – это проекция падения напряжения на мнимую ось, jδU^к₁₂=СВ. Т.о. U₁-U₂=√3∙I₁₂∙Z₁₂=∆U^к₁₂+jδU^к₁₂.

Величина δU^к₁₂ определяет сдвиг вектора напряжения в начале линии (U₁) на угол δ по отношению к вектору напряжения в её конце (U₂).

Часто используют понятие потеря напряжения – это алгебраическая разность между модулями напряжений начала (U₁) и конца (U₂) линий.

На рис. U₁–U₂=АД.

Если поперечная составляющая δU^к₁₂ мала (например, в сетях U_ном≤110кВ), то можно приближенно считать, что потеря напряжения равна продольной составляющей падения напряжения.

Потеря напряжения является показателем изменения относительных условий работы потребителей в начале и в конце линии.

6.Устройство предохранителей на напряжение 10кВ… в телефоне.

7.Устройства измерительных трансформаторов тока

Начало смотреть в телефоне. Все сфотографировано в телефоне.

Трансформатор тока представляет собой аппарат, первичная обмотка которого включена в цепь последовательно. А вторичная обмотка, будучи замкнута на некоторую цепь (“вторичную цепь”) отдаёт в неё ток, пропорциональный первичному току.

В трансформаторах тока высокого напряжения первичная обмотка изолирована от вторичной (и от земли) на полное рабочее напряжение.

Таким образом, трансформатор тока позволяет измерять и учитывать ток высокого напряжения приборами низкого напряжения, доступными для непосредственного наблюдения обслуживающим персоналом. При этом во вторичную цепь трансформатора тока включаются амперметры, токовые обмотки ваттметров, счётчиков и т.д.

Трансформатор тока не только изолирует реле, измерительные и прочие приборы от цепи высокого напряжения, но и позволяет свести измерение любого номинального первичного тока и долей его к измерению некоторого стандартного номинального вторичного тока и долей его, например 5, А.

Трансформатор тока имеет следующие основные назначения:

а) изолировать обслуживающий персонал и приборы от потенциала сети, в которой производятся измерения;

б) позволять производить измерение или учёт любых токов стандартными приборами, например на 5, А.

Часто один и тот же трансформатор тока может быть использован как для целей измерения, так и для целей защиты.

1. КЛАССИФИКАЦИЯ КОНСТРУКЦИЙ ТРАНСФОРМАТОРОВ ТОКА

По назначению трансформаторы тока могут быть разбиты на несколько групп: измерительные; защитные (для дифференциальной защиты, для земляной защиты, нулевой последовательности и т.д.); комбинированные (измерительные и защитные); лабораторные (со многими коэффициентами трансформации и высокой точности); промежуточные (для связи между двумя трансформаторами тока с разными коэффициентами трансформации) и т.д.

По способу выполнения первичной обмотки трансформаторы тока могут быть разбиты на две группы: стержневые или одновитковые; многовитковые. В стержневых трансформаторах тока число первичных витков w1 равно единице

При таком определении к стержневым трансформаторам тока нужно отнести следующие: стержневые трансформаторы тока – первичная обмотка А в виде прямого стержня или прямой трубы проходит через окно сердечника В; петлевые или U-образные – первичная обмотка изогнута в виде буквы U; при этом она проходит через окно сердечника лишь один раз; шинные трансформаторы тока – первичная обмотка в самом аппарате отсутствует, но оставлено место для пропуска шины или пакета шин через окно сердечника на месте установки аппарата; встроенные трансформаторы тока – первичной обмоткой служит ввод выключателя, силового трансформатора и т.д.

По роду изоляции между первичной и вторичной обмотками трансформаторы тока можно классифицировать на следующие группы: с сухой изоляцией: с фарфоровой изоляцией; с бакелитовой (в том числе с бакелитовой конденсаторной) изоляцией;

По климатическим условиям различают: трансформаторы тока для работы в странах с умеренным климатом – с температурой окружающего воздуха от -40°С до +35°С; трансформаторы тока для работы в тропических странах, например с температурой поверхностей, подверженных прямому действию лучей солнца, до +75°С; трансформаторы тока для работы в полярных странах и в районах Крайнего Севера – с температурой окружающего воздуха до -55°С и ниже.

2. ТРАНСФОРМАТОРЫ ТОКА ДЛЯ ВНУТРЕННЕЙ УСТАНОВКИ

2.1 Катушечные трансформаторы тока

Катушечные трансформаторы тока являются самыми простыми, и принадлежат к старейшим типам трансформаторов тока, развившимся на основе конструкций силовых трансформаторов. Первичная и вторичная обмотки выполняются в виде катушек, намотанных на соответствующие изоляционные каркасы.

Катушечные трансформаторы тока весьма компактны и вследствие возможности механизации обмоточных работ дёшевы, но обладают рядом недостатков.

Во-первых, вследствие слабости катушечной изоляцией, разрядное напряжение таких трансформаторов весьма низко. Из-за этого данная конструкция применяется лишь на небольшие номинальные напряжения (0,5...3, кВ) при пониженных требованиях к электрической прочности.

2.2 Проходные трансформаторы тока

Эти трансформаторы тока находят самое широкое применение в распределительных устройствах на 6...35, кВ.

Рис. 2.1. Проходной одновитковый трансформатор тока типа ТПОЛ-Р/Р со стержневой первичной обмоткой.

Проходная конструкция имеет в данном случае особую ценность, так как в закрытых распределительных устройствах возможность “пройти” трансформатором тока через перекрытие или через стену позволяет сэкономить соответствующий проходной изолятор.

Проходной многовитковый трансформатор тока в качестве основы имеет два проходных изолятора, скреплённых в средней части.

Через внутренние полости проходных изоляторов протягивается столько витков первичной обмотки, сколько необходимо для достижения расчётных ампер-витков, обеспечивающего требуемый класс аппарата. На средней части втулок, под заземлённым фланцем, располагаются сердечники с вторичными обмотками, которые закрываются кожухом. Обычно ввод первичной обмотки располагается на верхней головке (по отношению к заземлённому фланцу).

2.3 Проходные стержневые трансформаторы тока

В стержневых трансформаторах тока первичная обмотка проходит через окно сердечника только один раз. Следовательно расчётное количество ампер-витков здесь всегда численно равно номинальному току и увеличено быть не может.

Этим обуславливается специфическая особенность стержневых трансформаторов тока: чем больше ток – тем больше точность аппарата, а чем меньше ток - тем меньше его точность.

Стержневые трансформаторы тока могут быть изготовлены как с прямоугольными, так и с круглыми сердечниками, но в большинстве случаев наиболее целесообразным является круглый сердечник (в принципе обладающий наименьшей длиной магнитного пути).

2.4 Шинные трансформаторы тока

Шинными называют такие трансформаторы тока, в конструкцию которых входят сердечники с вторичными обмотками и главная изоляция соответственно данному номинальному напряжению, а первичная обмотка как конструктивный элемент отсутствует. В главной изоляции трансформатора предусматривается окно, через которое пропускают шину распределительного устройства; она-то и выполняет функции первичной обмотки.

Таким образом, шинные трансформаторы тока принципиально являются аппаратами больших номинальных токов – от 2000, А и выше. Впрочем, простота и удобство конструкции иногда побуждают применять шинные трансформаторы тока и при более низких номинальных токах.

3. ТРАНСФОРМАТОРЫ ТОКА ДЛЯ НАРУЖНОЙ УСТАНОВКИ

Переход ко всё более высоким напряжениям и потребность в аппаратах для наружной установки обусловили при конструировании трансформаторов тока повторение того пути, который был уже пройден конструкциями силовых трансформаторов: катушечный трансформатор тока погружался в бак с маслом или заливался в баке компаундом. Это повышало его электрическую прочность, обеспечивало влагостойкость и открывало возможность установки его на открытых подстанциях. Появился тип баковых, или горшковых, трансформаторов тока.

Несмотря на погружение в масло, при переходе к более высоким напряжениям пришлось существенно увеличивать размеры окна сердечника и усиливать изоляцию между обмотками. Это привело к тому, что для баковых трансформаторов тока стали характерны весьма большие размеры и вес.

От заполнения баков компаундной массой отказались ввиду плохого теплоотвода, опасности появления в компаунде трещин и возможности взрывов.

Баковые трансформаторы тока с масляным заполнением для внутренних установок в настоящее время вышли из употребления, но они ещё применяются для наружной установки.

Трансформаторы тока с простой двухступенчатой бумажно-масляной изоляцией звеньевого или цепного типа были ещё в двадцатых годах освоены фирмой “SIEMENS”. В СССР они были разработаны и внедрены в производства в начале 30-х годов. Несмотря на некоторые недостатки, о которых будет сказано ниже, эти трансформаторы тока до сих пор не устарели. Во многих энергосистемах они успешно эксплуатируются уже более 20 лет.

Р ис. 3.1. Трансформаторы тока ТФНД-110М и ТФНД-220-1.

В звеньевых трансформаторах тока первичная обмотка сцепляется с кольцевым сердечником как два звена цепи; все вместе несколько напоминает цифру восемь, почему этот тип часто называют восьмёрочным.

В данной конструкции приходится делать большое окно в первичной обмотке, чтобы иметь возможность пропускать через него руки и рулончик бумаги при наложении изоляции. Петля первичной обмотки при этом должна всё время перемещаться и поворачиваться в окне сердечника.

6. ВЫБОР ТРАНСФОРМАТОРОВ ТОКА

Трансформаторы тока выбираются по номинальному току и напряжению, нагрузке первичной и вторичной обмоток, классу точности и допустимой погрешности. Они проверяются на термическую и динамическую устойчивость к токам КЗ, а также на 10%-ную погрешность, если их использовать в цепях защиты.