Антирезонансные трансформаторы напряжения

Содержание

Виды регулирования

Различают два вида переключений;

ПБВ – переключение без возбуждения. Производится при отсутствии напряжения на первичной обмотке.
РПН – регулировка под нагрузкой. Выполняется во время работы, а контакты переключателя имеют дугогасящие камеры.

Само переключение выполняется разными способами:

Ручное. Производится оператором с пульта управления исходя их показаний приборов.
Дистанционное. Также выполняется оператором, но не вручную, а с пульта управления.
Автоматическое. Осуществляется системой АРНТ по заранее заданным параметрам.

Есть три принципа работы системы автоматической регулировки:

Стабилизация. Происходит поддержание стабильного выходного напряжения.
Программное регулирование. Производится по заданной программе, например, в выходные напряжение слегка понижается для экономии электроэнергии или во время плавки в электропечах и повышенных потерях в кабелях повышается для обеспечения нормальной работы других потребителей.
Следящая система. Учитывает различные параметры в разных участках сети и кабельных линий большой протяжённости.

Информация! Чем больше точек измерения и учтенных факторов, тем точнее регулировка, но это приводит к усложнению и удорожанию системы, поэтому при проектировании учитывается влияние только основных параметров.

Устройство систем переключения

Переключатели устанавливаются со стороны первичной обмотки. Ток, протекающий в ней ниже и регулятор получается меньше и дешевле. Проще всего устроен переключатель для переключения без возбуждения, но процесс настройки связан с отключением потребителей.

При регулировке под нагрузкой возможна ситуация, при которой подвижные контакты замыкают одновременно два вывода, образуя короткозамкнутый виток. Для ограничения тока в нем устанавливаются токоограничивающие реакторы или резисторы.

Трёхфазный трансформатор

Среди электромагнитных устройств данного типа выделяется трёхфазный трансформатор. Он имеет магнитную и гальваническую связи фаз. Наличие схемы первого типа обусловлено соединением магнитопроводов в одну систему. При этом потоки магнитного воздействия расположены относительно друг друга под углом 120 °. Стержень в данной системе не нужен, так как при объединении центров трёх фаз сумма электромагнитных русел равняется нулю вне зависимости от времени. Благодаря этому схема с шестью стержнями преобразуется в трёхстержневую.

В соединении обмоток устройства можно использовать схемы трёх типов:

Соединение в виде звезды может осуществляться с выводом от общих точек или же без него. Здесь каждую обмотку соединяют с нейтральной точкой.
По треугольной схеме фазы соединяются последовательно.
Зигзаг-это схема, которая чаще всего применяется во время отвода от общей точки. В ней соединяются три обмотки, расположенные на разных стержнях магнитопроводов.

Применение трёхфазного трансформатора является более экономичным, чем использование соединённых однофазных конструкций.

Нагрузка трансформаторов напряжения

Вторичная нагрузка трансформатора напряжения—это мощность внешней вторичной цепи. Под номинальной вторичной нагрузкой понимают наибольшую нагрузку, при которой погрешность не выходит за допустимые пределы, установленные для трансформаторов данного класса точности.

Конструкции трансформаторов напряжения

В установках напряжением до 18 кВ применяются трехфазные и однофазные трансформаторы, при более высоких напряжениях — только однофазные.

При напряжениях до 20 кВ имеется большое число типов трансформаторов напряжения: сухие (НОС), масляные (НОМ, ЗНОМ, НТМИ, НТМК), с литой изоляцией (ЗНОЛ). Следует отличать однофазные двухобмоточные трансформаторы НОМ от однофазных трехобмоточных трансформаторов ЗНОМ. Трансформаторы типов ЗНОМ-15, -20 -24 и ЗНОЛ-06 устанавливаются в комплектных токопроводах мощных генераторов. В установках напряжением 110 кВ и выше применяют трансформаторы напряжения каскадного типа НКФ и емкостные делители напряжения НДЕ.

Измерительные трансформаторы напряжения

Измерительные трансформаторы напряжения предназначены для уменьшения первичных напряжений до значений, наиболее удобных для подключения измерительных приборов, реле защиты, устройств автоматики. Применение измерительных трансформаторов обеспечивает безопасность работающих, так как цепи высшего и низшего напряжения разделены, а также позволяет унифицировать конструкцию приборов и реле.

Видео: Трансформаторы напряжения

Технические характеристики трансформаторов напряжения, схемы включения. Факторы, влияющие на класс точности. Виды трансформаторов напряжения, расшифровка маркировки.

Классификация

Антирезонансные агрегаты классифицируют в основном по характеристикам напряжения, на которое они рассчитаны. Различают следующие разновидности указанного оборудования:

с напряжением в 110 кВ – предусматривают глухозаземленную нейтраль. При этом исключается воздействие феррорезонансных процессов для нулевого канала. Но если отдельный участок сети потеряет нейтраль, негативные факторы могут повлиять на работу агрегата, с возрастанием напряжения до 2,5 раз. Чтобы исключить выход оборудования из строя, необходимо увеличить активное сопротивление на активном входе,
с напряжением в 220, 330 и 500 кВ – предусматривают использование конденсаторов, компенсирующих негативное влияние перепадов фазного напряжения.

Отдельно следует сказать о трансформаторах типа НАМИ. Данная аббревиатура расшифровывается так:

Н – указывает, что агрегат изменяет напряжение,
А – антирезонансного типа,
М – с масляным охлаждением,
И – изоляционно-контрольный.

Производятся следующие устройства, отличающиеся индексом, следующим через дефис после указанной аббревиатуры:

10 – базовая модель,
10-95 – рассчитанный на включение в электрическую сеть с величиной частоты в 50 Гц. Напряжение катушки на входе составляет 10 или 6 кВ, на выходе – 0,1. Для исполнения заземления используется конструкционная сталь, катушки с сердечниками помещаются в масляную ёмкость,
10-95 УХЛ-2 – в дополнение к основной функции, предусматривающей передачу сигнала к управляющим блокам, в качестве измерительных или защитных систем, могут выполнять роль защитных элементов для электрических приборов при критичном росте напряжения.

Перечисленные устройства выполняются с различными габаритными размерами и могут предусматривать некоторые конструктивные различия, указанные в паспортной документации от изготовителя.

Трансформаторы. Режимы работы

Трансформатор, как любое электромагнитное устройство, имеет несколько устойчивых режимов, в которых может (и должен) работать неограниченно долго.

Режимы работы трансформатора

Существует пять характерных режимов работы трансформатора:

Рабочий режим;
Номинальный режим;
Оптимальный режим;
Режим холостого хода;
Режим короткого замыкания;

Рабочий режим

Режим характеризуется следующими признаками:

Напряжение первичной обмотки близко к номинальному значению или равно ему \(\dot_1 ≈ \dot_\);
Ток первичной обмотки меньше своего номинального значения или равен ему \(\dot_1 ≤ \dot _1ном\).

В рабочем режиме эксплуатируются большинство трансформаторов. Например, силовые трансформаторы работают с напряжениями и токами обмоток отличными от номинальных. Так происходит из-за переменчивого характера их нагрузки.

Измерительные, импульсные, сварочные, разделительные, выпрямительные, вольтодобавочные и другие трансформаторы, также обычно эксплуатируются в рабочем режиме просто из-за того, что напряжение сети к которой они подключены отличается от номинального.

Номинальный режим работы

Характерные признаки режима:

Напряжение первичной обмотки равно номинальному \(\dot_1 = \dot_\);
Ток первичной обмотки равен номинальному \(\dot_1 = \dot _\).

Номинальный режим работы является частным случаем рабочего режима. В таком режиме могут работать все трансформаторы, но как правило, с бóльшими в сравнении с рабочим режимом потерями и как следствие, с меньшим КПД (коэффициентом полезного действия). Из-за этого при эксплуатации трансформатора его избегают.

Оптимальный режим работы

Режим характеризуется условием:

Где \(P_\) — потери холостого хода; \(P_\) — потери короткого замыкания; \(k_\) — коэффициент нагрузки трансформатора, определяемый по формуле:

Где \(P_2\) — ток нагрузки вторичной обмотки; \(P_\) — номинальный ток вторичной обмотки.

В оптимальном режиме работы трансформатор работает с максимальным КПД, поэтому выражение (1) по существу представляет собой условие максимального КПД (Смотри «Трансформаторы. Оптимальный режим работы»).

Режим холостого хода

Характерные признаки режима:

Вторичная обмотка трансформатора разомкнута или к ней подключена нагрузка с сопротивлением гораздо большим сопротивления номинальной нагрузки обмотки (1) трансформатора;
К первичной обмотке приложено напряжение \(\dot_ = \dot_\);
Ток вторичной обмотки \(\dot_2 ≈ 0\) (для трехфазного трансформатора — \(\dot _ ≈ \dot_ ≈ 0\).

На рисунке 1 изображена схема опыта холостого хода однофазного, а на рисунке 2 — трехфазного двухобмоточных трансформаторов.

Рисунок 1 — Схема опыта холостого хода однофазного двухобмоточного трансформатора

Рисунок 2 — Схема опыта холостого хода трехфазного двухобмоточного трансформатора

По существу в режиме холостого хода трансформатор представляет собой катушку на магнитопроводе, к которой подключен источник напряжения. Режим холостого хода является рабочим для трансформаторов напряжения. Кроме того, этот режим служит для определения тока \(i_х\), мощности \(ΔQ_хх\) холостого хода и ряда других параметров (смотри «Опыт холостого хода трансформатора»).

ПримечаниеПод сопротивлением номинальной нагрузки обмотки понимается величина \(R_\), равная отношению номинального напряжения обмотки \(U_\) к её номинальному току обмотки \(I_\)

Классификация трансформаторов тока

Трансформаторы тока принято классифицировать по следующим признакам:

В зависимости от назначения их разделяют на: защитные;
измерительные;
промежуточные, используемые для подключения устройств измерения в токовые цепи, выравнивания токов в системах диф. защит и т. п.);
лабораторные.

По типу установки разделяют устройства:

наружной установки (размещаемые в ОРУ);

внутренней установки (размещаемые в ЗРУ);
встроенные в электрические машины, коммутационные аппараты: генераторы, трансформаторы, аппараты и пр.;
накладные — устанавливаемые сверху на проходные изоляторы;
переносные (для лабораторных испытаний и диагностических измерений).
Исходя из конструктивного исполнения первичной обмотки ТТ разделяют на:

многовитковые (катушечные, с обмоткой в виде петли или восьмерки);

одновитковые;
шинные.

По способу исполнения изоляции ТТ разбивают на устройства:

с сухой изоляцией (из фарфора, литой изоляции из эпоксида, бекелита и т. п.);

с бумажно-масляной либо конденсаторной бумажно-масляной изоляцией;
имеющие заливку из компаунда.

По количеству ступеней трансформации ТТ бывают:

одноступенчатые;

двухступенчатые (каскадные).

Исходя из номинального напряжения различают:

ТТ с номинальным напряжением — выше 1 кВ;

ТТ с напряжением – до 1 кВ.

Отличие от трансформатора напряжения

Одним из некоторых отличий является способ создания изоляции между двумя обмотками.

Первичную обмотку в трансформаторах тока изолируют соответственно параметрам принимаемого напряжения. Вторичная обмотка имеет заземление.

Трансформаторы тока работают в условиях, подобных к случаю короткого замыкания, так как у них небольшое сопротивление вторичной обмотки.

Для трансформатора напряжения при коротком замыкании его работа опасна из-за риска возникновения аварии.

Для трансформатора тока такой режим работы вполне приемлемый и безопасный. Хотя бывают у таких трансформаторов также угрозы аварии, но для этого устанавливают свои системы и средства защиты.

Коэффициент трансформации

Этот коэффициент служит для оценки эффективности функционирования трансформатора. Его значение по номиналу дается в инструкции к прибору. Коэффициент означает отношение тока в первичной обмотке к току вторичной обмотки. Это значение может сильно меняться от числа секций и витков.

Нужно учитывать, что этот показатель не всегда совпадает с фактической величиной. Есть отклонение, определяемое условиями работы прибора. Назначение и метод работы определяют значения погрешности. Но этот фактор также не может быть причиной отказа от контроля коэффициента трансформации. Имея значение погрешности, оператор сглаживает ее аппаратурой специального назначения.

Установка

Простые трансформаторы тока, работающие на шинах, устанавливаются очень просто, и не требуют инструмента или техники.

Прибор ставится одним мастером при помощи крепежных зажимов.

Стационарные требуют оборудования фундамента, монтажа несущих стоек.

Каркас крепится сваркой. К этому каркасу монтируется аппаратура. Комплект оснащения зависит назначение устройства и его особенности.

Контроль

Это мероприятие состоит из разных операций: визуальный осмотр, дается оценка всей конструкции, проверяется маркировка, паспортные данные и т.д. Далее, осуществляется размагничивание трансформатора с помощью медленного повышения тока на первичной обмотке. Далее, величину тока уменьшают.

Затем готовят главные мероприятия по измерению параметров. Поверка основывается на оценке правильности полярности клемм катушек по нормам, также определяют погрешность с дальнейшей сверкой с паспортными данными.

Безопасность

Основные опасности при функционировании измерительных трансформаторов обусловлены качеством намотки катушек. Необходимо учитывать, что под витками действует основа из металла, которая в открытом виде создает опасность и угрозу для обслуживающего персонала.

Поэтому создается график обслуживания, по которому проводится периодическая проверка устройства. Персонал обязан следить за состоянием обмоток катушек. Перед проведением проверки трансформатор отключается и подключаются шунтирующие закоротки и заземление обмотки.

Измерение больших токов и высоких напряжений

Измерение постоянных токов до 6000 А обычно производится при помощи приборов магнитоэлектрической системы с шунтами. Шунты на большие токи становятся громоздкими, тяжелыми и дорогими, так, например, шунт типа 75ШС 6000 А весит 24 кг. Кроме того, применение шунтов на большие токи не обеспечивает достаточной точности и мощность потерь в них велика, например, в упомянутом шунте при номинальном напряжении 75 мВ мощность потерь 6 000 А х 0,075 В = 450 Вт. Поэтому для измерения больших постоянных токов применяются трансформаторы постоянного тока, которые изготавливаются на номинальные первичные токи от 7,5 до 70 кА при вторичном токе 5 А.

Как и в цепях переменного тока, первичная обмотка включается в цепь измеряемого тока (в рассечку проводника), вторичные же обмотки подключаются к источнику синусоидального напряжения последовательно с нагрузкой. В них наводится ЭДС, значение которой зависит от первичного тока. Ток вторичной цепи пропорционален первичному току, если сопротивление нагрузки намного меньше индуктивного сопротивления обмоток.

Популярные статьи Пьезоэлемент

Схема трансформатора постоянного тока дана на рис. 2.

Трансформатор постоянного тока состоит из двух одинаковых замкнутых сердечников, на каждый из которых наложено по две обмотки. Сердечники изготовлены из пермаллоя.

Измеряемый постоянный ток проходит по первичным обмоткам, соединенным последовательно. Две вторичные обмотки, соединенные между собой последовательно (или параллельно), через выпрямитель присоединяются к источнику питания с переменным напряжением.

Вторичные обмотки соединены так, что в течение первого полупериода переменного тока i 2 вторичная н. с. i2w2 в первом сердечнике имеет встречное направление по отношению к первичной н. с. i 1w2 1 а во втором сердечнике направления первичной и вторичной н. с. совпадают. В течение второго полупериода, наоборот, в первом сердечнике направления н. с. совпадают, а во втором они будут иметь встречные направления.

Рис. 2. Схема измерительного трансформатора постоянного тока

При наличии постоянного измеряемого тока в первичной цепи трансформатора тока во вторичной цепи будет проходить переменный ток с прямоугольной формой кривой, а в диагонали мостовой выпрямительной схемы, в которую включен измерительный механизм, будет проходить постоянный ток. Изменение величины измеряемого тока вызовет изменение первичной н. с. F= i1 wl.

Измеряя вторичный ток и умножая его на действительный к оэффициент трансформации, получим действительное значение первичного тока.

Рис. 3. Характеристики трансформатора тока: а — кривая намагничивания; б — кривая тока во вторичной цепи; в — кривая тока в измерителе.

Измерение больших переменных токов, как правило, производится амперметрами электромагнитной, ферро-динамической, электродинамической систем, включаемых через измерительные трансформаторы тока, которые изготавливаются на номинальные первичные токи до 25 кА.

Применяющееся в некоторых случаях включение амперметров непосредственно в рассечку проводов или шин (без трансформаторов тока) при напряжениях в цепи выше 500 В должно быть выполнено так, чтобы обеспечивались безопасность обслуживания и удобство наблюдения за показаниями прибора. Амперметры в таких случаях часто изолируются от земли путем установки их на изоляторах.

В цепях высокого напряжения независимо от рода тока и частоты надо стремиться включать амперметр в участок цепи с потенциалом, равным или близким к потенциалу земли, потому что в противном случае создается опасность для экспериментатора и обслуживающего персонала, могут возникать дополнительные погрешности от электрического поля, создаются неблагоприятные условия для работы изоляции прибора, которая в этом случае должна находиться в соответствии с рабочим напряжением измеряемой цепи.

Требования к антирезонансным трансформаторам

Антирезонансные типы трансформаторов стоят гораздо дороже обычных. Их использование должно быть обусловлено серьезной необходимостью. Если есть возможность использования обычных трансформаторов, то антирезонансные лучше не применять. Требования к работе таких устройств следующие:

Трансформатор должен защитить общую сеть от возникновения нагрузки в следствии потери нейтрали.
При воздействии феррорезонанса отключить вторичную обмотку.
Исключить появления дугового короткого замыкания.
Исключить возникновения межфазного замыкания в агрегатах 1 и 2.

Так же наличие масла в общей емкости должно воспрепятствовать увеличению температуры на обмотках катушки. Сама катушка должна иметь плотную изоляцию, устойчивую к перегреву.

Виды трансформаторов и принцип работы

Принцип работы конструктивного устройства, показатели мощности и требуемые нюансы различаются в зависимости от того, на скольких кВ работает оборудование. Требования обязательны к соблюдению, даже мельчайшие погрешности приводят к изменению феррорезонансной устойчивости.

Работающие при 110-ти киловольтах

Возникающие при функционировании сетей 110 кВ феррорезонансные явления обуславливаются начлиием разземления для уменьшения токов. Присутствуют резонансные колебания, связанные с:

гармоникой и субгармоникой — появляется между конденсатами с определенными показателями емкости и индуктивностью трансформаторов;
субгармоника при режимах неполных фаз — появляется в результате попадания через между фазные линии, когда напряжение подается на отключенную фазу;
гармоника при неполной фазу — присутствует, когда работает тс с разземлением и взаимодействует с индуктивностью нелинейным образом.

При нулевом канале резонансные явления не возникают, но если определенный участок изменяет нейтраль, то это состояние возможно. Разземление приводит к тому, что повреждаются конструктивные детали. Сопротивление первичной обмотки создает резонанс на частоте 16 Герц, как последствие энергетический поток переводится через междуфазные проводники.

Антирезонансные трансформаторы напряжения, рассчитанные на 220, 330 и 500 киловольт

Для оборудования, которое работает на 220, 330 и 500 киловольтах существенную проблему представляют феррорезонансы с конденсаторами, которые отвечают за высоковольтные смены. Емкость значительная, при этом напряжение попадает при отключении цепи на трансформатор (разделяется между шинами и конденсаторами). Принцип работы состоит в том, чтоб обеспечить:

линеаризацию магнитного провода;
увеличение технических характеристик магнитопровода;
увеличение показателя сцепления;
снижение характеристик индуктивности;
снижение потерь в первичной обмотке.

Выбор конкретных методик и принципа работы для такого трансформатора определяется типологией оборудования. Иногда оптимальным вариантом будет выбрать снижение субгармоники резонанса и вместе с этим уменьшить некоторые параметры производительности устройства.

Трансформаторы типа: НАМИ-10, НАМИ-10-95, НАМИ-10-95 УХЛ2

НАМИ-10 представляет собой первый трансформатор, используемый для снижения показателя резонанса. Расшифровка НАМИ буквально означает то, что трансформатор относится к типу работающий с напряжением (Н), антирезонансный (А), масляный, но в конкретном случае возникает циркуляция природным способом масла и воздушных потоков (М), изоляционно-контрольный (И). ТС такого типа является конструкцией из двух трехобмоточных тс.

НАМИ-10-95 является устройством, работающим в электрических сетях с частотой от 50 Герц. Трехфазный, предназначается для работы с измерительными системами, автоматическими устройствами, сигнализациями. Напряжение первичной обмотки составляет 10 или 6 кВ, вторичной — 0,1. Заземление собрано из конструкционной стали. Он масляный, обмотки с магнитопроводами помещены в сосуд.

НАМИ-10-95 УХЛ2 кроме основного предназначения (передача сигнала к оборудованию управления, измерения или защиты, могут использоваться для изоляции от максимальных показателей напряжения цепей электрических приборов на производстве. Всего установлено две вторичных обмотки, напряжение номинальное каждой из них не превышает 100 В.

Основные характеризующие параметры управления процессом регулировки

Процесс автоматического регулирования характеризуется двумя параметрами:

Устойчивость системы в переходном процессе. При срабатывании регулировки меняются параметры сети. Это может привести к повторному срабатыванию АРКТ. Устойчивость – это способность системы противостоять этому явлению.
Точность. Соответствие установившейся величины выходного напряжения заданному значению.

Расчет уставок АРНТ

Выбор уставок регулировки АРКТ определяется по режиму нагрузки. Основной задачей этого аппарата является стабилизация параметров сети:

напряжение на вводе потребителей, находящихся возле трансформатора не более, чем +5% от номинала;
в конце линии не менее, чем -5%.

Важно! При включении трансформаторов на параллельную работу уставки должны обеспечивать отсутствие уравнительных токов. При настройке уставок автоматического регулирования необходимо учесть несколько дополнительных факторов:

При настройке уставок автоматического регулирования необходимо учесть несколько дополнительных факторов:

Ширина зоны чувствительности. Это отклонение выходных параметров, при котором отсутствует срабатывание переключателя. Регулировка происходит не плавно, а дискретно, с определенным шагом. Зона чувствительности должна быть меньше шага переключения с коэффициентом 1,3.
Задержка срабатывания. Предотвращает переключение системы при кратковременных измениях потенциала и во время переходных процессов. Этот параметр обычно составляет 2,5-3 минуты.
Время контроля. Период наблюдения за процессом переключения, составляет 0,6 сек.

Популярные статьи Триод

Автоматическая регулировка силовых трансформаторов – это обширная тема, подробное рассмотрение которой выходит за рамки этой статьи.

Для более углубленного изучения материала можно рекомендовать учебник для техникумов, изданный в 1987 году издательством Энергоатомиздат под редакцией Рожковой Л. Д. и Козулина В. С. “Электрооборудование станций и подстанций”, другую, более современную литературу, которую можно найти в сети Интернет, а также ПУЭ (Правила Устройства Электроустановок), ГОСТы и другие нормативные документы.

Какие трансформаторы нейтрализуют эффект феррорезонанса

Для предотвращения скачкообразных токовых перегрузок защитные ТН исполняются совместно с трансформаторами нулевой последовательности (ТНП). Такие специализированные устройства называются антирезонансными.

НАМИТ-10-2

Оборудование относится к типу ТН (Н), А — антирезонансный (А), с естественным масляным охлаждением (М), для измерительных цепей (И), трехфазный (Т), номинальным напряжением 10 кв, вариант исполнения— 2.

Измерительное оборудование состоит из двух единиц, размещенных в общем корпусе:

ТНКИ — это трехобмоточный ТН контроля изоляции;
ТНП — это двухобмоточный ТНП, выполняющий защиту ТНКИ от аварий при замыканиях отдельных фаз. Фоторезонанс компенсируется индуктивным сопротивлением ТНП в первичной цепи преобразователя.

НАМИ-10-95

Антирезонансное, масляное, измерительное оборудование состоит из:

трехфазного трехстержневого ТН прямой (обратной) последовательности с дополнительной вторичной обмоткой;
однофазного двухстержневого ТНП со вторичной обмоткой, соединенной по схеме замкнутого треугольника, снижающей сопротивление нулевой последовательности устройства до величины сопротивления рассеяния.

НАЛИ-СЭЩ-6(10)

Оборудование НАЛИ-СЭЩ -6(10) представлено литой (Л) трехфазной антирезонансной группой измерителей номинальным напряжением 6(10)кв.

НАЛИ-СЭЩ-6(10) исполнен посредством четырех активных элементов:

блока из трех однофазных, двухполюсных, измерительных ТН НОЛ-СЭЩ, каждый из которых содержит до трех вторичных обмоток;
одного ТНП-СЭЩ, выполняющего функцию защиты НОЛ-СЭЩ от скачкообразных токовых переходов.

НАЛИ-СЭЩ-1

Оборудование выполнено из однофазных ТН с литой изоляцией типа НОЛ-6(10) и ТНП на основе принципа действия и релейной схемы устройства НАМИТ-10-2.

НАЛИ-СЭЩ-2

Данный тип повторяет НАЛИ-СЭЩ-1 при исключении дополнительной вторичной обмотки, соединенной по схеме открытого треугольника, а также при исключении релейной схемы дешунтирования постоянно включенного ТНП. Явление фоторезонанса в трансформаторе напряжения НАЛИ-СЭЩ-2 не возникает при работе с пониженной рабочей индукцией. Защитная конструкция обеспечивает практически линейную ВАХ.

Что такое феррорезонанс

Феррорезонанс— это явление резкого возрастания тока, приводящее к перегреву и повреждению преобразователя и сопутствующего электротехнического оборудования.

Вызывающий аварию резонанс наблюдается при возникновении колебательного контура с последовательным соединением индуктивности ТН и емкостью сети.

Почему появляется в трансформаторах

Явление резонанса возникает при незаземленной (изолированной) нейтрали совместно с неполнофазным режимом. При изолированной нейтрали ёмкость сети относительно земли образует последовательное соединение с индуктивностью конструкции незаземленного ТН. Неполнофазный режим возникает при частичном включении фаз, при фазовом разрыве или при коротком замыкании несимметричного типа.

Принцип работы

Антирезонансные трансформаторы имеют защиту от разного рода резонансных колебаний и нагрузок. Работает устройство по следующему принципу:

Ток подается на вход первичной обмотки.
На вторичной обмотке напряжение меняется, так как существует разность количества витков на обеих обмотках и сечений проводов.
ЭДС, которая появляется за счет возникновения магнитного поля, выталкивает ток на выход из трансформатора.

Принцип работы этого типа трансформатора ничем не отличается от обычного понижающего устройства. Отличия заключаются в следующем:

Такой трансформатор оснащен изоляцией нейтрали.
Обобщением однофазного и трехфазного агрегата в единый корпус.

При возникновении феррорезонанса, происходит размыкание вторичной обмотки трансформатора, что защищает его от нагревания и прогорания провода. Также существует изоляционный слой, который предотвращает появление напряжения на отключенных шинах, замыкания между фазами или соприкосновения трехфазного выхода с однофазным.

Антирезонансные трансформаторы применяют для электросетей 6–500 кВ. Классифицируются по следующим параметрам:

110 кВ с глухо заземленной нейтралью. На таких устройствах стоит защита от воздействия резонанса на нулевой канал. Однако в некоторых случаях резонансное явление возможно, если какой-то участок изменит саму нейтраль. В таком случае возникает разземление, которое может привести к нагреву трансформатора и выходу его из строя. При увеличении резонансных колебаний более чем на 16 Гц, емкость выравнивает колебания, разделяясь между всеми конденсаторами сети и шинами. Такие устройства способны сглаживать влияние субгармоники и гармоники, появление тока на отключенных фазах и препятствовать взаимодействию нейтральной индуктивности с заземлением.
220, 330 и 500 кВ. В таких устройствах в качестве защиты от потери нейтрали и влияния резонанса используется конденсатор с повышенной емкостью. Принцип действия данных трансформаторов состоит в том, чтобы обеспечивать:
- Линеаризацию магнитного провода;
- Увеличение технических характеристик магнитопровода;
- Увеличение показателей сцепления;
- Снижение параметров индуктивности;
- Уменьшение потерь в первичной обмотке.

Существует отдельный тип антирезонансных трансформаторов «НАМИ». Эти устройства имеют особый тип защиты, который подразумевает отключение вторичной обмотки, нейтральное заземление из стали. Также, все сердечники помещены в емкость с маслом, для обеспечения охлаждения и защиты от возникновения дуги. НАМИ расшифровывается следующим образом:

«Н» — работает с напряжением;
«А» — антирезонансный;
«М» — охлаждается маслом;
«И» — имеет изоляционно-контрольную защиту.

В современных сетях используется 3 основных типа «НАМИ».

«НАМИ–10» — является первым трансформатором, который использовался для уменьшения показателей резонанса. Состоит из 2-х трехобмоточных ТС, заключенных в контрольно-изоляционный «кокон», который помещен в емкость с маслом. Данная модель имеет ряд недоработок, поэтому часто страдает от перегрева и оплавления изоляции.
«НАМИ-10-95» — предназначен для работы в трехфазных сетях переменного тока с частотами от 50 Гц. Применяется для обеспечения напряжением сигнализаций, высоковольтных устройств и оборудования. На первичную обмотку этой модели подается напряжение 10–6 кВ. Напряжение вторичной обмотки составляет 0.1 кВ. Конструктивно схож с базовой моделью. Обмотки с магнитопроводами помещены в емкость с маслом.
«НАМИ-10-95-УХЛ2» — также предназначен для обеспечения энергией электроустановок, устройств и оборудования на производстве. Способен осуществлять их защиту от частотных резонансов и перенапряжений. Дополнительно имеет способность изолирования сети от высоких нагрузок. Оснащен 2-мя вторичными обмотками, каждая имеет на выходе напряжение не более 100 В.

Устройства типа «НАМИ» более совершенны. Их применяют на промышленных предприятиях, в отдельных жилых комплексах и так далее.