Mga transformer ng boltahe ng instrumento

Layunin at prinsipyo ng pagpapatakbo ng boltahe transpormer

Ang pagsukat ng boltahe na transpormer ay ginagamit upang pababain ang mataas na boltahe na ibinibigay sa mga AC installation sa mga metro at relay para sa proteksyon at automation.

Ang isang direktang koneksyon sa mataas na boltahe ay mangangailangan ng napakahirap na mga aparato at mga relay dahil sa pangangailangan na ipatupad ang mga ito na may mataas na boltahe na pagkakabukod. Ang paggawa at paggamit ng naturang kagamitan ay halos imposible, lalo na sa mga boltahe na 35 kV pataas.

Ang paggamit ng mga transformer ng boltahe ay nagbibigay-daan sa paggamit ng mga karaniwang aparato sa pagsukat upang sukatin ang mataas na boltahe, pagpapalawak ng kanilang mga limitasyon sa pagsukat; Ang mga relay coils na konektado sa pamamagitan ng mga transformer ng boltahe ay maaari ding magkaroon ng mga karaniwang bersyon.

Bilang karagdagan, ang transpormer ng boltahe ay naghihiwalay (naghihiwalay) sa mga aparatong pagsukat at mga relay mula sa mataas na boltahe, sa gayon tinitiyak ang kaligtasan ng kanilang serbisyo.

Ang mga transformer ng boltahe ay malawakang ginagamit sa mataas na boltahe na mga electrical installation, ang katumpakan ay nakasalalay sa kanilang operasyon mga pagsukat ng kuryente at pagsukat ng kuryente, pati na rin ang pagiging maaasahan ng proteksyon ng relay at emergency automation.

Ang pagsukat ng boltahe transpormer, ayon sa prinsipyo ng disenyo, ay hindi naiiba sa power supply step-down transpormer… Binubuo ito ng isang bakal na core na binubuo ng mga de-koryenteng steel sheet plate, isang pangunahing paikot-ikot at isa o dalawang pangalawang paikot-ikot.

Sa fig. Ang 1a ay nagpapakita ng isang schematic diagram ng isang boltahe na transpormer na may isang solong pangalawang paikot-ikot. Ang isang mataas na boltahe na U1 ay inilalapat sa pangunahing paikot-ikot at ang isang aparato sa pagsukat ay konektado sa pangalawang boltahe na U2. Ang simula ng pangunahin at pangalawang windings ay minarkahan ng mga titik A at a, ang mga dulo ng X at x. Ang ganitong mga pagtatalaga ay karaniwang inilalapat sa katawan ng transpormer ng boltahe sa tabi ng mga terminal ng mga windings nito.

Ang ratio ng na-rate na boltahe ng pangunahin sa na-rate na boltahe ng pangalawang ay tinatawag na na-rate na boltahe. salik ng pagbabago boltahe transpormer Kn = U1nom / U2nom

kanin. 1. Scheme at vector diagram ng boltahe transpormer: a — diagram, b — boltahe vector diagram, c — boltahe vector diagram

Kapag ang isang boltahe transpormer ay nagpapatakbo nang walang mga error, ang pangunahin at pangalawang boltahe nito ay tumutugma sa yugto at ang ratio ng kanilang mga halaga ay katumbas ng Kn. Sa pamamagitan ng transformation factor Kn = 1 boltahe U2= U1 (Fig. 1, c).

Alamat: H — isang terminal ang naka-ground; O - single-phase; T - tatlong yugto; K - cascade o may compensation coil; F - s porselana panlabas na pagkakabukod; M - langis; C - tuyo (na may pagkakabukod ng hangin); E - capacitive; D ay isang divisor.

Ang mga pangunahing paikot-ikot (HV) na mga terminal ay may label na A, X para sa single-phase at A, B, C, N para sa tatlong-phase na mga transformer. Ang mga pangunahing terminal ng pangalawang paikot-ikot (LV) ay may markang a, x at a, b, c, N, mga terminal ng pangalawang karagdagang paikot-ikot — ad techend.

Sa una ang pangunahin at pangalawang windings ay konektado sa mga terminal A, B, C at a, b, c ayon sa pagkakabanggit. Ang pangunahing pangalawang windings ay karaniwang konektado sa isang bituin (koneksyon group 0), karagdagang - ayon sa open delta scheme. Tulad ng alam mo, sa panahon ng normal na operasyon ng network, ang boltahe sa mga terminal ng karagdagang paikot-ikot ay malapit sa zero (hindi balanseng boltahe Unb = 1 — 3 V), at para sa mga pagkakamali sa lupa ito ay katumbas ng tatlong beses ang halaga ng 3UО boltahe na may zero sequence UО phase.

Sa isang network na may grounded neutral, ang maximum na halaga ay 3U0 katumbas ng phase boltahe, na may nakahiwalay - tatlong-phase na stress ng boltahe. Alinsunod dito, ang mga karagdagang windings ng rated boltahe Unom = 100 V at 100/3 V ay ginaganap.

Ang rate ng boltahe na TV ay ang rate ng boltahe na pangunahing paikot-ikot; ang halagang ito ay maaaring mag-iba sa klase ng pagkakabukod. Ang nominal na boltahe ng pangalawang paikot-ikot ay ipinapalagay na 100, 100/3 at 100/3 V. Karaniwan, ang mga transformer ng boltahe ay nagpapatakbo sa mode na walang pagkarga.

Mga transformer ng boltahe ng instrumento na may dalawang pangalawang windings

Ang mga transformer ng boltahe na may dalawang pangalawang paikot-ikot, bilang karagdagan sa mga metro at relay ng powering, ay idinisenyo upang patakbuhin ang mga kagamitan sa pagsenyas ng earth fault sa isang network na may nakahiwalay na neutral o para sa proteksyon ng earth fault sa isang network na may neutral na earthed.

Ang isang schematic diagram ng isang boltahe na transpormer na may dalawang pangalawang windings ay ipinapakita sa Fig. 2, a. Ang mga terminal ng pangalawang (karagdagang) paikot-ikot, na ginagamit para sa pagsenyas o proteksyon kung sakaling magkaroon ng mga pagkakamali sa lupa, ay may label na ad at xd.

Sa fig. Ang 2.6 ay nagpapakita ng isang diagram ng pagsasama ng tatlong naturang mga transformer ng boltahe sa isang tatlong-phase na network. Ang pangunahin at pangunahing pangalawang windings ay konektado sa bituin. Ang neutral ng pangunahing paikot-ikot ay pinagbabatayan. Tatlong phase at neutral ang maaaring ilapat sa mga metro at relay mula sa pangunahing pangalawang windings. Ang mga karagdagang pangalawang windings ay konektado sa bukas na delta. Mula sa mga ito, ang kabuuan ng mga boltahe ng phase ng lahat ng tatlong mga phase ay ibinibigay sa mga signaling o protective device.

Sa normal na operasyon ng network kung saan nakakonekta ang boltahe transpormer, ang kabuuan ng vector na ito ay zero. Ito ay makikita mula sa mga diagram ng vector sa fig. 2, c, kung saan ang Ua, Vb at Uc ay ang mga vector ng mga phase voltage na inilapat sa mga pangunahing windings, at Uad, Ubd at Ucd - mga vector ng boltahe ng pangunahin at pangalawang karagdagang windings. mga boltahe ng pangalawang karagdagang windings, nag-tutugma sa direksyon sa mga vectors ng kaukulang pangunahing windings (katulad ng sa Fig. 1, c).

kanin. 2. Boltahe transpormer na may dalawang pangalawang windings. a — diagram; b - pagsasama sa isang three-phase circuit; c - diagram ng vector

Ang kabuuan ng mga vectors Uad, Ubd at Ucd ay nakuha sa pamamagitan ng pagsasama-sama ng mga ito ayon sa scheme ng pagkonekta ng mga karagdagang windings, habang ipinapalagay na ang mga arrow ng mga vectors ng parehong pangunahin at pangalawang boltahe ay tumutugma sa simula ng mga windings ng transpormer.

Ang resultang boltahe 3U0 sa pagitan ng dulo ng phase C paikot-ikot at ang simula ng phase A paikot-ikot sa diagram ay zero.

Sa ilalim ng aktwal na mga kundisyon, kadalasan ay mayroong isang bale-wala na hindi balanseng boltahe sa output ng isang bukas na delta, hindi hihigit sa 2 hanggang 3% ng na-rate na boltahe. Ang kawalan ng timbang na ito ay nilikha ng patuloy na bahagyang kawalaan ng simetrya ng mga boltahe ng pangalawang yugto at isang bahagyang paglihis ng hugis ng kanilang kurba mula sa sinusoid.

Ang boltahe na ginagarantiyahan ang maaasahang operasyon ng mga relay na inilapat sa bukas na delta circuit ay lilitaw lamang sa kaganapan ng mga pagkakamali sa lupa sa gilid ng pangunahing paikot-ikot ng boltahe na transpormer. Dahil ang mga pagkakamali sa lupa ay nauugnay sa pagpasa ng kasalukuyang sa pamamagitan ng neutral, ang nagresultang boltahe sa output ng bukas na delta ayon sa pamamaraan ng mga simetriko na bahagi ay tinatawag na zero-sequence na boltahe at tinutukoy na 3U0. Sa notasyong ito, ang numero 3 ay nagpapahiwatig na ang boltahe sa circuit na ito ay ang kabuuan ng tatlong phase. Ang pagtatalaga na 3U0 ay tumutukoy din sa bukas na delta output circuit na inilapat sa alarma o proteksyon relay (Larawan 2.6).

kanin. 3. Vector diagram ng mga boltahe ng pangunahin at pangalawang karagdagang windings na may isang single-phase earth fault: a - sa isang network na may grounded neutral, b - sa isang network na may nakahiwalay na neutral.

Ang boltahe 3U0 ay may pinakamataas na halaga para sa isang single-phase earth fault.Dapat itong isaalang-alang na ang maximum na halaga ng boltahe 3U0 sa isang network na may isang nakahiwalay na neutral ay mas mataas kaysa sa isang network na may isang earthed neutral.

Pangkalahatang mga scheme ng paglipat ng mga transformer ng boltahe

Ang pinakasimpleng scheme gamit ang isa single phase boltahe transpormeripinapakita sa fig. 1, a, ay ginagamit kapag nagsisimula sa mga cabinet ng motor at sa mga switching point na 6-10 kV upang i-on ang voltmeter at boltahe na relay ng AVR device.

Ipinapakita ng Figure 4 ang mga diagram ng koneksyon para sa single-phase single-winding voltage transformer para sa pagbibigay ng tatlong-phase na pangalawang circuit. Isang pangkat ng tatlong bituin na single-phase na mga transformer na ipinapakita sa Fig. 4, a, ay ginagamit sa kapangyarihan ng mga aparatong pagsukat, pagsukat ng mga aparato at voltmeter para sa pagsubaybay sa pagkakabukod sa mga electrical installation na 0.5-10 kV na may isang nakahiwalay na neutral at walang sanga na network, kung saan ang pagbibigay ng senyas ng paglitaw ng single-phase grounding ay hindi kinakailangan.

Upang makita ang "lupa" sa mga voltmeter na ito, dapat nilang ipakita ang magnitude ng mga pangunahing boltahe sa pagitan ng mga phase at lupa (tingnan ang vector diagram sa Fig. 3.6). Para sa layuning ito, ang neutral ng HV windings ay earthed at ang voltmeters ay konektado sa pangalawang phase voltages.

Dahil sa kaso ng single-phase earth faults, ang mga transformer ng boltahe ay maaaring ma-energize sa mahabang panahon, ang kanilang na-rate na boltahe ay dapat tumugma sa unang linya-sa-linya na boltahe. Bilang resulta, sa normal na mode, kapag nagpapatakbo sa boltahe ng phase, ang kapangyarihan ng bawat transpormer, at samakatuwid ng buong grupo, ay bumababa ng √3 isang beses. Dahil ang circuit ay may zero pangalawang windings na pinagbabatayan, ang mga pangalawang piyus ay naka-install sa lahat ng tatlong mga phase. .

kanin. 4.Mga diagram ng koneksyon ng mga transformer na sumusukat sa boltahe ng single-phase na may isang pangalawang paikot-ikot: a — star-star circuit para sa mga electrical installation na 0.5 — 10 kV na may nakahiwalay na zero, b — open delta circuit para sa electrical installation 0.38 — 10 kV, c — pareho para sa electrical installation 6 — 35 kV, d — pagsasama ng mga transformer ng boltahe 6 — 18 kV ayon sa triangular star scheme para sa pagpapagana ng mga ARV device ng mga kasabay na makina.

Sa fig. 4.6 at mga transformer ng boltahe na idinisenyo para sa mga aparatong pagsukat ng kuryente, mga metro at relay na konektado sa phase-phase na boltahe ay konektado sa isang bukas na delta circuit. Ang scheme na ito ay nagbibigay ng simetriko boltahe sa pagitan ng mga linya ng Uab, Ubc, U°Ca kapag nagpapatakbo ng mga transformer ng boltahe sa anumang klase ng katumpakan.

Function open delta circuit ito ay isang hindi sapat na paggamit ng kapangyarihan ng mga transformer, dahil ang kapangyarihan ng naturang grupo ng dalawang mga transformer ay mas mababa kaysa sa kapangyarihan ng isang pangkat ng tatlong mga transformer na konektado sa isang kumpletong tatsulok hindi sa pamamagitan ng 1.5 beses, ngunit sa pamamagitan ng √3 minsan .

Ang diagram sa fig. 4, b ay ginagamit upang magbigay ng mga unbranched boltahe circuits ng mga de-koryenteng pag-install 0.38 -10 kV, na nagpapahintulot sa saligan ng pangalawang circuits na mai-install nang direkta sa boltahe transpormer.

Sa pangalawang circuits ng circuit na ipinapakita sa fig. 4, c, sa halip na mga piyus, ang isang double-pole breaker ay naka-install, kapag ito ay na-trigger, ang contact ng block ay nagsasara ng signal circuit «boltahe pagkagambala»... Ang grounding ng pangalawang windings ay isinasagawa sa kalasag sa phase B, na karagdagang pinagbabatayan nang direkta sa boltahe transpormer sa pamamagitan ng pagkabigo fuse.Tinitiyak ng switch ang pagtatanggal ng mga pangalawang circuit ng boltahe na transpormer na may nakikitang pahinga. Ang scheme na ito ay ginagamit sa mga electrical installation 6 — 35 kV kapag nagpapakain ng branched secondary circuits mula sa dalawa o higit pang mga transformer ng boltahe.

Sa fig. 4, ang mga transformer ng boltahe ng g ay konektado ayon sa delta circuit - bituin, na nagbibigay ng boltahe sa pangalawang linya U = 173 V, na kinakailangan para sa pagpapagana ng mga awtomatikong excitation control device (ARV) ng mga kasabay na generator at compensator. Upang madagdagan ang pagiging maaasahan ng operasyon ng ARV, ang mga piyus sa mga pangalawang circuit ay hindi naka-install, na pinapayagan PUE para sa mga circuit na walang sanga na boltahe.

Tingnan din: Mga diagram ng koneksyon ng pagsukat ng mga transformer ng boltahe