Шины распределительных устройств

Схема неполного треугольника ТТ

В схеме неполного треугольника (рис. 1, г) в реле КА проходит ток, равный разности токов фаз А и С, в которых установлены ТТ :

Коэффициент схемы (в симметричном режиме работы защищаемой линии) :

Достоинствами схемы являются ее простота и дешевизна: используется только одно реле тока.

Однако схема имеет недостатки, существенно ограничивающие область ее применения:

защита обладает пониженной чувствительностью (по сравнению с рассмотренными выше схемами в √3 раз) при некоторых видах двухфазных К3 на защищаемой линии;
защита отказывает в действии при двухфазном К3 за трансформатором Y/Д-l1, так как Iр = Iа — Iс оказывается в этом случае равным нулю;

И напоследок, для проверки своих знаний в части схем соединения обмоток ТТ и реле, можете воспользоваться обучающей программой по релейной защите и автоматике.

Литература:

Монтаж силовых трансформаторов

Установка силового трансформатора должна выполняться специально обученными бригадами под руководством высококвалифицированных электротехнического персонала. Они должны иметь достаточный опыт по производству этих работ в чётком соответствии с ТТМ 16.800.723–80. Масляные трансформаторы, применяемые в силовых электроустановках, отправлять завод изготовитель может в следующих состояниях:

С залитым полностью маслом и собранные;
Частично разобранные, с герметичным баком, в котором масло залито ниже крышки;
Демонтированные частично без масла, бак заполнен инертным газом;

Все работы по монтажу трансформаторов выполняются в чёткой регламентированной последовательности

Разгрузка электрооборудования после прибытия с завода изготовителя;
Транспортировка к месту установки;
Подготовительные монтажные работы;
Проверка состояния всех обмоток и переключателей;
Установка на выполненный заранее крепкий фундамент;
Монтаж охлаждающей системы и заливка масла, подключение вентиляторов обдува;
Осмотр на отсутствие течи масляной продукции;
Испытание трансформатора и пробное включение выполняется сразу без нагрузки в течение суток.

При этом монтаж трансформаторов лучше и безопаснее производить в светлое время суток.

Какие материалы применяют

Для трансформатора малой мощности

Токопроводы ошиновки маломощных трансформаторов изготавливаю из алюминиевых шин, проводов или кабелей. Соединение их с медными крепежными элементами трансформаторных выводов делают, используя медно-алюминиевые переходники. Выводы вторичной обмотки соединяют с распредщитом многожильным алюминиевым или медным изолированным проводом, открыто проложенным по стальной полосе.

Для силового трансформатора

Ошиновку трансформаторов большей мощности делают гибким алюминиевым кабелем. Отрезки, которого соединяют прессуемыми натяжными зажимами. При этом ввод в распределительные устройства выполняется алюминиевыми шинами.

Изоляторы

Состоят из керамики высшего качества покрытой глазурью. В зависимость от области применения делятся на группы.

Аппаратные, используемые в аппаратуре.
Стационарные – для распределительных устройств. По назначению различают проходные и опорные изоляторы. Опорные используют для крепления жестких токопроводов. Проходные для подсоединения электрических сетей к шинным конструкциям устройств.
Линейные – для воздушных ЛЭП.

1.5.21

Для обходных выключателей 110 и 220 кВ со встроенными
трансформаторами тока допускается снижение класса точности этих трансформаторов
тока на одну ступень по отношению к указанному в 1.5.16.

Для обходного выключателя 110 кВ и шиносоединительного
(междусекционного) выключателя 110 кВ, используемого в качестве обходного, с
отдельно стоящими трансформаторами тока (имеющими не более трех вторичных
обмоток) допускается включение токовых цепей счетчика совместно с цепями защиты
при использовании промежуточных трансформаторов тока класса точности не более
0,5; при этом допускается снижение класса точности трансформаторов тока на одну
ступень.

Такое же включение счетчиков и снижение класса точности
трансформаторов тока допускается для шиносоединительного (междусекционного)
выключателя на напряжение 220 кВ, используемого в качестве обходного, с
отдельно стоящими трансформаторами тока и на напряжение 110-220 кВ со
встроенными трансформаторами тока.

Как проверить правильность: тестирование и испытания

Для оценки состояния шинного модуля по окончании сборки проводят несколько испытаний.

Измерение сопротивления изоляции

Сопротивление всех типов изоляционных материалов измеряют мегомметром на 2,5 тыс. В. Для измерения готовую шинную конструкцию отключают от такой аппаратуры, как трансформаторы, разрядники, токовые автоматы и от подобных им. Выводы прибора подключают к шинопроводу и к заземлению устройства. Проверяя шины одной фазы, две других следует замкнуть на «землю». При различии сопротивлений изоляции фаз более, чем в несколько раз необходимо осмотреть фазу с меньшим сопротивлением.

Испытание повышенным напряжением

Проверка проводится с отключением той же аппаратуры что и при измерении сопротивления изоляции. Оборудование для этого испытания не должно иметь выдержки времени отключения при КЗ.

Контроль соединения шин

Качество сварки шинопроводов проверяется при помощи УЗИ сканера. А при отсутствии прибора внешним осмотром сварного шва. Контроль резьбовых соединений проводят, измеряя электрическое сопротивление пятна контакта. А также выборочно проверяя момент затяжки, или разбирая соединение для осмотра.

Требования при эксплуатации

Аппараты имеют хорошую устойчивость к внешним воздействиям и рассчитаны на эксплуатацию на высоте не более 1000 м (или 2000 м, в зависимости от модели) над уровнем моря. Максимальная температура для стабильной работы, учитывая внутренний перегрев трансформатора, не должна быть выше +55°C. Минимально допустимая температура воздуха -40°C. Трансформатор может иметь любое пространственное расположение.

Перед установкой нужно:

удалить консервирующую смазку и очистить аппарат от грязи и пыли;
осмотреть корпус на возможные сколы и трещины, присутствие коррозионных пятен на металлических частях;
после монтажа вторичной обмотки, осуществить пломбирование выводов.

Кратковременное превышение допустимого первичного тока – не более 2 часов в неделю. Электроэнергия должна быть качественной.

Окружающая среда в месте, где расположен трансформатор, не должна быть взрывоопасной, содержать излишнюю проводящую ток пыль, концентрировать химически активные газы и пары, способные повредить корпус. Вероятность размыкания вторичных обмоток при работе устройства должна быть полностью исключена. Если надобность в эксплуатации трансформаторов отпадает, вторичную обмотку замыкают накоротко.

Периодически аппарат должен проходить проверку. В случае отсутствия особых требований к эксплуатации нужно проводить испытания вторичной обмотки согласно ГОСТу при одноминутном испытательном напряжении, равном 3000 Вт. Межповерочный период указывается в техническом паспорте, прилагаемом к устройству.

Назначение и конструктивные особенности

В свою очередь, трансформатор тока — это устройство работающее по принципу электромагнитной индукции и служащее для измерения тока в цепях высокого напряжения, а также для организации систем защиты электрооборудования. То есть для того чтобы измерять ток в цепях с опасным высоким напряжением, например, 6 кВ, нельзя амперметром просто произвести замер, это очень опасно как для персонала, так и для самого прибора. Поэтому основная задача трансформаторов тока — это разделение высоковольтных токонесущих частей и преобразование энергии которая безопасна и для персонала, и для оборудования. Трансформаторы тока (ТТ) широко применяются в релейных защитах на подстанциях и распределительных устройствах. Поэтому к их точности и подключению предъявляются высокие требования. Зачастую первичной обмоткой его служит любая токопроводящая шина или жила кабеля, вторичная обмотка выполняется одиночная или групповая, с несколькими выводами для цепей защиты, контроля и измерения. Также, через трансформаторы тока подключаются и элементы учёта — счётчики электроэнергии.

То есть по назначению трансформаторы тока можно разделить на четыре основные группы:

измерительные;
защитные;
промежуточные;
лабораторные.

Одним из видов переносного устройства являются измерительные клещи. Ими очень легко можно измерять токи в цепях до 1 кВ. Правда, и по току их диапазон измерения очень небольшой, нагрузки в 1000 Ампер им будет измерять проблематично.

Монтаж трансформатора тока

Перед тем как выполнить непосредственно сам монтаж трансформатора тока необходимо провести его ревизию и проверку сопротивления изоляции. Если она низкая то есть менее 1 кОм на 1 Вольт, то для начала хорошенько просушите его с помощью тепловентилятора или другой тепловой пушки. Сопротивление изоляции стоит при этом проверять каждые полчаса. Во время ревизии также проверяют комплектность устройства, элементов крепежа, состояние фарфоровых диэлектрических частей и корпуса. Осмотреть нужно:

колодку вторичных выводов для цепей защиты и контроля;
наличие их обозначений, маркировку;
паспортную таблицу;
состояние резьбы на болтовых соединениях выводов;
наличие гаек и шайб.

Перед тем как непосредственно начать монтаж трансформатора тока, конечно же, всё начинается с отключения высоковольтной установки, проверки отсутствия напряжения на токоведущих частях, а также установки переносных заземлений. Всё это является основными мерами безопасности персонала, производящего монтаж. Затем производится разметка в месте установки, и если необходимо то выполняются сверлильные работы в местах крепления конструкции. Если в помещении сыро, то стоит принять меры, препятствующие образованию коррозии (установка сушек и покраска контактных соединений). Запрещается установка трансформатора и монтаж, таким образом, чтобы их корпуса находились вплотную к друг, к другу. Расстояние должно быть не менее 100 мм.

Желательно если есть возможность то таблички с маркировкой должны быть видны из-за ограждений.

Главное правило подключения любого трансформатора тока, это запрет включения его в цепь без нагрузки на вторичной обмотке. Если нет возможности подключить прибор, то их необходимо соединить между собой, чтобы не возникло большое напряжение на ней, которое почти всегда приводит к выходу из строя измерительного устройства.

Как установить трансформатор тока

По роду и способу установки они делятся на:

Проходные;
Опорные;
Встроенные в электрооборудование;
Для электроустановок до 1 кВ или выше;
Для наружной установки в ОРУ (открытых распределительных устройствах);
Для внутренней установки в ЗРУ (закрытых распределительных устройствах).

Зачастую в цепях с маломощными двигателями и трансформаторами рассчитанных на 1 кВ и ниже установка трансформатора тока не требуется. Это всевозможные понижающие трансформаторы освещения, компрессоры, вентиляторы, обогревательные системы. Вообще, в быту трансформаторы тока устанавливаются крайне редко, разве что на трансформаторах, питающих целые районы или группы домов.

Трансформатор тока подключение

Рассмотрим несколько вариантов подключения трансформаторов тока в цепи трёхфазного напряжения.

Эта схема, где три трансформатора тока соединены в звезду, широко применена для защиты цепей от однофазных и многофазных коротких замыканий. Если в цепях протекает ток ниже того, на который настроены реле КА1-КА3, то это называется рабочим нормальным режимом работы и ни одна из защит не будет срабатывать. Ток, который протекает через реле К0 считается как геометрическая сумма токов всех трёх фаз. При увеличении тока в одной из фаз вырастит ток и в цепи защитного трансформатора сработает одно или несколько реле КА1-КА3, в зависимости от места повышения тока. Это необязательно случится при коротком замыкании, даже если нагрузка на контролируемом оборудовании будет выше номинальной, то произведёт отключение. Тем самым спасая дорогостоящее электрооборудование от ненормального режима работы. При замыкании на землю ток появится и в цепи реле К0, тем самым отключая электроустановку.

Схема с трансформаторами применяется для защиты от межфазных замыканий для организации цепей с заземлённой нейтралью. Схема с неполной звездой чаще всего используется для маломощных источников и потребителей, когда существуют и дополнительные виды разнообразных защит.

Такой вид соединения в треугольник, с одной стороны и в звезду с другой — используется в электроустановках для дифференциальной защиты.

Подключение трансформаторов тока, таким образом, даёт возможность защиты от межфазных замыканий и превышения тока в каждой из фаз, но отсутствует отключение при коротком замыкании на землю. Поэтому подключается так в исключительных очень редких случаях.

Как правильно выполнить ошиновку своими руками

Перед началом сборки следует убедиться в исправности изоляторов и удалить заусенцы с крепежных элементов. При сборке шинного модуля нельзя деформировать токопроводы, совмещая их с точками крепления. Иначе на изоляторы или шинодержатели, используемые для их крепления, будет действовать нагрузка, значительно превышающая расчетную. В процессе сборки следует контролировать правильность соединения фазных шинопроводов и их чередования. По окончании монтажа участок входа провода в зажим и зазор между ними необходимо герметизировать несколькими слоями эмали или свинцового сурика, разведенного на олифе.

Что произойдет при размыкании цепи вторичной обмотки

При размыкании или обрыве проводов, идущих к измерительным приборам, появляются два фактора, которые могут привести к аварии и травмам людей:

Перегрев, вызванный большим магнитным потоком в магнитопроводе. Возникает из-за того, что магнитный поток F¹, создаваемый шиной или силовым кабелем, проходящим через аппарат, не компенсируется потоком вторичной обмотки F². Может привести к разрушению изоляции и возгоранию устройства.
Высокая ЭДС на выводах вторичной катушки. Появляется потому, что трансформатор передает мощность с одной катушки на другую. Из-за того, что мощность, потребляемая аппаратом, при отключении измерительного прибора не меняется, а I². во вторичных цепях равен “0”, ЭДС увеличивается до нескольких киловольт. Это приводит к травмированию людей и разрушению изоляции.

Опасность возникновения аварийных ситуаций отображена в нормативных документах. Запрет на размыкание отходящих выводов трансформатора указан в нормативных документах, таких, как ПОТЭУ п.42.2, ПТЭЭП п.2.6.24 и других.

Подсоединение трансформаторов тока

В процессе выполнения последовательного подключения вторичной обмотки в условиях параллельного подсоединения, позволяет уменьшать трансформирующий коэффициент и увеличивать уровень тока на вторичной цепи. Первичные обмотки подсоединяются исключительно в последовательности, а вторичные — в любом положении.

Последовательное подсоединение

При варианте последовательного подключения токовых трансформаторов, обеспечивается повышение нагрузочных показателей. В этом случае применяются трансформаторы, имеющие идентичные показатели kТ.

Соединение обмоток трансформатора последовательно

При протекающем через прибор одинаковом токе, величина поделится на коэффициент два, а уровень нагрузки снизится в пару раз. Применение такой схемы актуально при подсоединении Y/D с целью обеспечения защиты дифференциального типа.

Параллельное подсоединение

При использовании токовых трансформаторов, обладающих одинаковым уровнем kТ, отмечается появление результативного трансформирующего коэффициента, сниженного в пару раз.

Таким образом, при последовательном подсоединении вторичных обмоток обеспечивается повышение уровня выходного напряжения и показателей мощности в условиях сохранения номинальных значений выходного тока.

Если обмотка вторичного типа на каждом трансформаторе предполагает напряжение на выход 6,0 В при номинальных токовых показателях 1,0 А, то последовательное подсоединение позволяет сохранить номинал, а уровень мощности повышается в два раза.

Параллельное подключение вторичной обмотки в таком варианте помогает обеспечивать показатели напряжения на выходе 6,0 В, а также уровень тока — в два раза выше.

Правила установки трансформаторов тока.

В зависимости от характера реализуемой релейной защиты бывают нескольких видов.

Соединение вторичных обмоток ТТ в полную звезду применяется для защиты от однофазных и многофазных КЗ (Рис. 5). Допустим в первичной обмотке проходит ток, направленный от начала к концу. Тогда во вторичных обмотках проходят токи обратного направления. В нормальных условиях этот ток не достаточен для срабатывания токовых реле КА1-КА3. Ток, проходящий через реле КА0, определяется как геометрическая сумма токов I₂_A, I₂_Bи I₂_Cи равен нулю. При трехфазном КЗ в условиях симметричного замыкания всех фаз срабатывание реле КА0 также не происходит, реле в каждой фазе вызывает отключение. При двухфазном КЗ ток протекает только через две поврежденные фазы (в неповрежденной фазе тока нет). В идеальном случае при полностью идентичных ТТ ток в реле КА0 равен нулю. При замыкании на землю ток протекает через поврежденную фазу и «нулевое» реле КА0.Рис. 5
Схема включения в неполную звезду применяется, в основном для защиты от межфазных КЗ в линиях с заземленной нейтралью (Рис. 6).При трехфазном коротком замыкании, через обратный провод также проходит ток. При двухфазном КЗ срабатывают, в зависимости от поврежденных фаз одно или два реле. Если произошло замыкание на землю в фазе B, срабатывание какого-либо реле не происходит. Таким образом соединение ТТ в неполной звезде обеспечивает гарантированную защиту только от многофазных КЗ. В связи с этим схема неполной звезды применяется для маломощных сетей, когда имеются другие, дублирующие виды защиты.Рис. 6
Смешанное соединение – в полную звезду на вторичной обмотке и соединение треугольником на первичных обмотках ТТ (Рис. 7) применяется в дифференциальной защите трансформаторов при таком же соединении его обмоток.Рис. 7
Работа на КЗ при смешанном соединении аналогична другим схемам.Рис. 8
В релейной защите от межфазных КЗ применяется встречное соединение вторичных обмоток ТТ (Рис. 8). Ток, проходящий через обмотку КА равен геометрической сумме токов обмоток трансформаторов тока. Данная схема реагирует на все виды коротких замыканий, кроме замыканий на землю. Применяется для реализации защиты трансформаторов на первичных обмотках.Рис. 9
Для защиты от одно- и двухфазных замыканий на землю применяют схему, где первичный обмотки ТТ соединены в так называемый фильтр нулевой последовательности (рис. 9).

Трансформаторы тока впервые появились в схемах релейной автоматики, когда основным коммутационным элементом были обычные электромеханические реле. Однако, в современных условиях, для цифровых схем управления, ТТ также широко применяются в виду их простоты конструкции и легкости установки.

Пишите комментарии,дополнения к статье, может я что-то пропустил. Загляните на карту сайта, буду рад если вы найдете на моем сайте еще что-нибудь полезное.

Схема подключения счетчика через трансформаторы тока

Установка электрического счетчика осуществляется в соответствии с основными правилами и требованиями, предъявляемыми к схеме подключения прибора. Счетчик устанавливается при температурном режиме не ниже 5оС.

Приборы энергоучета, наряду с любой другой электроникой, крайне тяжело переносят низкотемпературное воздействие. Установка электрического счетчика на улице потребует сооружения специального герметичного утепленного шкафа. Прибор учета фиксируется на высоте не более 100-170 см, что облегчает эксплуатацию и его обслуживание.

Схема подключения счетчиков МЕРКУРИЙ

Для самостоятельной установки необходимо приобрести электросчетчик и щиток, изоляционные автоматические материалы, кабеля и крепежные элементы, DIN-рейки, а также подготовить набор монтажного инструмента.

Подключение однофазного прибора

При монтаже однофазного прибора учета, особое внимание необходимо уделить порядку подключения кабелей на клеммные элементы:

на первую клемму производится подсоединение фазного провода. Вводимый кабель чаще всего обладает белым, коричневым или черным окрашиванием;
на вторую клемму осуществляется подключение фазного провода, испытывающего силовую нагрузку. Такой кабель обычно бывает белого, коричневого или черного цвета;
на третью клемму выполняется подсоединение электропровода «ноль». Этот вводной кабель имеет голубую или синевато-голубую маркировку;
на четвертую клемму производится подключение нулевого провода, имеющего голубое или синевато-голубое окрашивание.

Подключение однофазного прибора

Обеспечивать защиту на заземление для устанавливаемого и подключаемого электрического прибора учета не потребуется.

Следует отметить, что дополнительные участки подсоединения на однофазном электросчетчике являются вспомогательными, и обеспечивают эффективность эксплуатации или автоматизацию учета используемой электроэнергии.

Схема подключения трехфазного счетчика через трансформаторы тока

Трёхфазные устройства учета электроэнергии комплектуются, как правило, DIN-рейкой, двумя видами панелей, которые прикрывают подключаемые клеммы, а также руководство и пломбы. Технология самостоятельной установки:

монтаж на DIN-рейке электрического щита вводного автомата и трехфазного счетчика электроэнергии;
спуск фиксаторов на оборотной стороне трёхфазного прибора энергоучета, с последующей установкой и поднятием фиксаторов;
подсоединение вводного автомата с необходимыми вводными клеммами на электросчетчике, в соответствии со схемой подключения.

Схема монтажа трехфазного счетчика

Удобным является использование токопроводящих жил из медных проводов, сечение которых не меньше, чем стандартные размеры вводного кабеля.

При прямом подсоединении трехфазного электрического счётчика, без применения вводной автоматизации, на соответствующие клеммы прибора подключаются одновременно провода «фаза» и «ноль».

Как подключить понижающий трансформатор

Чаще всего установка трансформатора требуется чтобы понизить напряжение. Поэтому, как правильно подключить трансформатор такого понижающего назначения, вопрос который звучит очень часто. При подключении этого устройства, главное правильно выбрать его в соответствии с:

Величиной входного напряжения, то есть подаваемого на первичную;
Величиной выходного напряжения на выводах, их может быть несколько, в зависимости от конструкции;
Мощностью, которая зависит уже от мощности потребителей.

Подключение диодного моста к трансформатору может быть выполнено если есть необходимость получения постоянного напряжения. Вот схемы подключения диодного моста к однофазной, или к трёхфазной сети.

Ошиновка трансформатора: что это такое?

Ошиновкой трансформаторной подстанции или распределительного устройства (РУ) называется конструкция, служащая для передачи электроэнергии в границах своей электрической установки. В ее состав входят проводники, изоляторы, разветвители и удерживающие их элементы, а иногда и защитные кожухи.

Шины могут быть как жесткими, так и гибкими. Это зависит от параметров и вида устройства. В жесткой шинной конструкции шинами служат отрезки металлических полос или труб. Они закрепляются на опорных изоляторах либо в шинодержателях. Гибкая ошиновка образуется при использовании многожильных проводников без оболочки, подвешенных на линейных изоляторах. Расшиновкой трансформатора называют полный или частичный демонтаж его шинной конструкции. Чаще всего она выполняется для замены или ремонта оборудования.

Если трансформатор подключить наоборот

Трансформатор — это уникальное устройство, которое может работать как в одну, так и в другую сторону. То есть, как повышающий трансформатор может стать понижающим, так и наоборот. Например, если он рассчитан на подключении к его первичной обмотке напряжения 6 кВ, а на вторичной при этом должно появиться 0,4 кВ, то он также может работать и в другую сторону. Если на вторичную обмотку будет подано 0,4 кВ, то на первичной появится 6 кВ. Эта особенность может быть очень опасной при проведении профилактических и текущих ремонтов этого оборудования. Обязательно отключение их и с низкой, и с высокой стороны. Нужно помнить это правило при подготовке рабочих мест.