Емкостные трансформаторы напряжения принцип работы

Измерительные трансформаторы напряжения. устройство и работа

Они встречаются везде, где присутствует необходимость преобразовать высокое напряжение сети в пропорционально более низкое значение. В этом и есть их назначение: преобразование величины напряжения. ТН-ы используют для:

уменьшения величины напряжения до величины, которую безопасно и удобно использовать в цепях измерения (вольтметры, ваттметры, счетчики), защиты, автоматики, сигнализации
защиты от высокого напряжения вторичных цепей, а следовательно и человека
повышения напряжения при испытаниях изоляции различного эо
на подстанциях ТН используют для контроля изоляции сети, работы в составе устройства сигнализации или защиты от замыканий на землю

Если бы не существовало трансформаторов напряжения, то, например, чтобы измерить напряжение на шине 10кВ, пришлось бы сооружать супермощный вольтметр с изоляцией, выдерживающей 10. А это уже габариты ого-го. А ещё плюс к этому необходимо соблюсти точность измерений. Проблемка, но и это не всё. Если в таком приборе что-то коротнет, то электрик ошибается однажды…. при выборе профессии. 10кВ, а ведь есть и 750кВ, как там померить? Загвоздочка. Поэтому отдаем почести изобретателям трансформаторов, и в частности трансформаторов напряжения. Отвлеклись, продолжаем.

Прежде, чем двигаться дальше, нарисую однофазный ТН, чтобы было наглядно и более понятнее далее в изложении материала.

Значит на рисунке сверху у нас приходит напряжение на выводы А, Х трансформатора напряжения на первичную обмотку(1). Это напряжение номинальное напряжение, первичное напряжение. Далее оно трансформируется до величины вторичного напряжения, которое находится на вторичной обмотке (3). Выводы вторичной обмотки — а, х. Вывод вторичной обмотки заземляются. В — это вольтметр, но это может быть и другое устройство. (2) — это магнитопровод ТНа.

Разновидности

Высоковольтное измерительное оборудование включает в себя два типа устройств. В эту категорию устройств входят:

Читайте также: Пять причин завышенного учета потребления электроэнергии новыми электронными электросчетчиками

Измерительный трансформатор напряжения.
Измерительный трансформатор тока.

Первая категория приборов предназначена для работы вольтметров, фазометров, реле соответствующих типов. В область работы измерительных трансформаторов тока входит осуществление функционирования амперметров и прочего подобного оборудования.

Представленные типы измерительных трансформаторов производятся с номинальной мощностью от 5 до нескольких сот ВА. Измерительные трансформаторы тока и напряжения предназначены для совместной работы с вольтметрами на 100 В и амперметрами 1-5 А.

Пожаро- и взрывобезопасность устройства

Взрывобезопасность устройств обеспечивается особенностями конструкции. Производитель указывает класс защищенности в аннотации к прибору. Класс пожаробезопасности также может различаться. Современные боксы закрытого типа для хранения инженерного оборудования позволяют оградить работников и обычных граждан от получения травм.

Обязательно устройство должно находиться в закрытом помещении, доступ к нему посторонним лицам запрещен.

Трансформатор напряжения принцип работы

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 чего он обеспечивает безопасность их обслуживания на подстанции.

В то же время, если силовые трансформаторы предназначены для передачи транспортируемой мощности с минимальными потерями, то измерительные трансформаторы напряжения конструируются с целью высокоточного повторения в масштабе векторов первичного напряжения.

измерительный трансформатор напряжения

Принципы работы трансформатора напряжения

Конструкцию трансформатора напряжения, как и трансформатора тока, можно представить магнитопроводом с намотанными вокруг него двумя обмотками:

Специальные сорта стали для магнитопровода, а также металл их обмоток и слой изоляции подбираются для максимально точного преобразования напряжения с наименьшими потерями. Число витков первичной и вторичной катушек рассчитывается таким образом, чтобы номинальное значение высоковольтного линейного напряжения сети, подаваемое на первичную обмотку, всегда воспроизводилось вторичной величиной 100 вольт с тем же направлением вектора для систем, собранных с заземленной нейтралью.

Если же первичная схема передачи энергии создана с изолированной нейтралью, то на выходе измерительной обмотки будет присутствовать 100/√3 вольт.

Для создания разных способов моделирования первичных напряжений на магнитопроводе может располагаться не одна, а несколько вторичных обмоток.

Читайте также: Как правильно снять показания со счетчика электроэнергии?

Устройство однофазного трансформатора напряжения

устройство однофазного трансформатора напряжения

Устройство однофазного трансформатора напряжения:

а — общий вид трансформатора напряжения;
б — выемная часть;
1,5 — проходные изоляторы;
2 — болт для заземления;
3 — сливная пробка;
4 — бак;
6 — обмотка;
7 — сердечник;
8 — винтовая пробка;
9 — контакт высоковольтного ввода

Однофазные трансформаторы напряжения получили наибольшее распространение. Они выпускаются на рабочие напряжения от 380 В до 500 кВ.

Конструктивные размеры и масса ТН определяются не мощностью, как у силовых трансформаторов, а в основном объемом изоляции первичной обмотки и размерами её выводов высокого 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).

Свердловский завод трансформаторов тока выпускает трансформаторы напряжения на 6, 10, 35 кВ с литой изоляцией.

У трансформаторов напряжением 10 — 500 кВ изоляция масляная (магнитопровод погружен в трансформаторное масло).

Пример назначение и область применение трансформаторов напряжения ЗНОЛ-НТЗ

Трансформаторы предназначены для наружной установки в открытых распределительных устройствах (ОРУ). Трансформаторы обеспечивают передачу сигнала измерительной информации измерительным приборам и устройствам защиты и управления, предназначены для использования в цепях коммерческого учета электроэнергии в электрических установках переменного тока на класс напряжения 35 кВ. Трансформаторы выполнены в виде опорной конструкции.

Корпус трансформаторов выполнен из компаунда на основе гидрофобной циклоалифатической смолы «Huntsman», который одновременно является основной изоляцией и обеспечивает защиту обмоток от механических и климатических воздействий. Рабочее положение трансформаторов в пространстве — вертикальное, высоковольтными выводами вверх.

схема включения обмоток трансформатора напряжения ЗНОЛ-НТЗ

См. трансформаторы ЗНОЛ, схемы характеристики в таблице

Специальные виды трансформаторов

К этой группе относят:

разделительные
согласующие
высокочастотные
сварочные и другого типа трансформаторные устройства, созданные для выполнения специальных электрических задач

Разделительные трансформаторы

Размещение двух обмоток совершенно одинаковой конструкции на общем магнитопроводе позволяет из 220 вольт 50 герц на входе получать такое же напряжение на выходе.

Напрашивается вопрос: зачем делать такое преобразование? Ответ прост: в целях обеспечения электрической безопасности.

Трансформатор напряжения

Измерительные трансформаторы напряжения применяются для понижения напряжений первичного контура с уровня 110, 40, 6, 10 кВ и т. д. Таким трансформаторам доступно выполнять ряд функций:

Читайте также: Что делать, если не работает счетчик электроэнергии: возможные проблемы и пути их решения

Преобразовывать первичное переменное напряжение в стандартный электрический ток.
Защита обслуживающего персонала, подключенных приборов от перегрузок.
Техническая поддержка оперативных цепей, которые работают от постоянного и переменного тока

По принципу функционирования измерительные трансформаторы напряжения приближаются к режиму холостого хода. Пользуются спросом такие разновидности представленной измерительной техники, как НТМК, НАМИ, НОЛ и прочие агрегаты. Установки работают с постоянным и переменным током, которые соответствуют назначению. Мы уже писали про трансформаторы НТМИ, подробнее читайте здесь.

Конструкция

Конструкция приборов измерительного типа схожа на обычные силовые разновидности оборудования. Агрегат имеет первичную и вторичную (одну или несколько) обмотки. Активная часть включает в себя серечник из специальной электротехнической стали. Материал набран в виде пластин определенной конфигурации.

Первичный контур имеет большее количество витков, чем на вторичной катушке. На него подается напряжение от сети. К выводам вторичной обмотки подсоединяется ваттметр или иное подобное измерительное оборудование. Оно характеризуется высоким сопротивлением. Поэтому в ходе нормальной работы по вторичной обмотке подается ток с малым значением.

На выходе устройство может коммутироваться с различными реле, вольтметром, ваттметром. Принцип действия системы похож на работу силового оборудования. Работа производится с переменным значением электрического тока. Чтобы преобразовать его в постоянную величину, используется в конструкции выпрямитель.

Погрешность

Класс точности представленного оборудования зависит от определенных факторов. На этот показатель влияют потери при намагничивании. На величину погрешности измерительного преобразователя напряжения влияют следующие факторы:

Проницаемость электротехнической стали сердечника.
Конструкционное исполнение магнитопривода.
Коэффициент мощности, который определяется вторичной нагрузкой.

Оборудование способно компенсировать погрешность показателя напряжения при уменьшении количества витков в первичной катушке. Компенсирующие обмотки влияют на уменьшение угловой погрешности.

Обслуживание

Перед монтажом, запуском в эксплуатацию производится испытание представленного оборудования. При измерениях выполняется изучение режимов работы поверяемых агрегатов, а также контроль изоляционных слоев.

В измерительном процессе применяется соответствующая техника. Поверка производится в условиях производства оборудования. После монтажа также необходимо производить соответствующую оценку работы оборудования заявленным характеристикам. Если будут выявлены отклонения, выполняется ремонт измерительных трансформаторов.

Периодически в соответствии с условиями эксплуатации производится техническое обслуживание агрегата. На это влияет тип конструкции. Соответствующее обслуживание аппаратуры позволяет избежать сбоев в работе системы, непредвиденных поломок, остановок в работе.

Установкой, обслуживанием представленной техники имеет право заниматься только квалифицированный персонал. В противном случае это будет небезопасно для сотрудников. Неправильное обслуживание приводит к нарушению работы техники.

Рассмотрев особенности измерительных преобразовательных приборов, можно понять их отличие, особенности эксплуатации и обслуживания. Это поможет подобрать оборудование, необходимое для обеспечения соответствующих потребителей электрическим током заданного значения.

Типы трансформаторов

В соответствии со своими параметрами и характеристиками, все виды трансформаторов разделяются:

По количеству фаз могут быть одно- или трехфазными
В соответствии с числом обмоток, трансформаторы бывают двух- или трехобмоточными, а также двух- или трехобмоточными с расщепленной обмоткой
По типу изоляции – сухие (С) и масляные (М) или с негорючим заполнением (Н)
По видам охлаждения – с естественным масляным охлаждением (М), с масляным охлаждением и воздушным дутьем (Д), принудительная циркуляция масляного охлаждения (Ц), сухие трансформаторы с воздушным охлаждением (С). Кроме того, существуют устройства без расширителей, для защиты которых используется азотная подушка.

Среди многообразных трансформаторных устройств чаще всего встречаются трансформаторы:

Что представляет собой трансформатор напряжения 110 кв

Трансформатор напряжения представляет собой вид измерительно прибора, который используется для вычленения в первичных цепях высоких по показателям токовых напряжений. Он понижает их до стандартизированных, которые могут быть поданы на вторичные обмотки.

Подобные устройства в обязательном порядке используются сейчас в конструкции различных электрических установках. Дело в том, что с их помощью можно изолировать миниатюрные приборы с низкими показателями вольтажа. Это позволяет удешевить стоимость оборудования, использовать более простые вариации. Кроме того, трансформаторы большого напряжения обеспечивают дополнительную безопасность, что в условиях производства является первостепенной задачей.

В основе принципа работы заложено явление электромагнитной индукции. Состоит трансформатор из специальной катушки, которая помещена в масло, не проводящее электрическую энергию. Число первичной и вторичной обмоток различное, они физически не подсоединены к ядру. В результате разницы между числом обмоток возможна установка различных показателей напряжения. Если напряжение высокое, что касается случая 110 кв, то работа возможна только с источниками переменного тока.

Из чего изготавливают

Трансформатор напряжения состоит из двух катушек. Они присоединятся к ядру, выполненному их качественного железа. Ток подается через первую обмотку, в результате чего образуется магнитное поле. Возникает явление магнитной индуктивности. Обратить внимание следует на то, что магнитное поле увеличивается, но поток может сменять свое направление (как в меньшую, так и в большую сторону). Показатели поля определяются количеством витков начальной катушке. Чем меньше их будет, тем на меньшие показатели тока следует рассчитывать.

Если рассматривать схему общего вида трансформатора напряжения, то она имеет следующий вид:

первичные и вторичные выводы;
расширитель;
коробка с выводами и подъемный болт;
указатели уровня масла.

Электрическая схема указывает на расположение конструктивных деталей.

В частности, отдельно обозначаются такие основные элементы, как секция первичной обмотки и вторичной, уравнительные детали и магнитные провода.

Читайте также: Проектирование схемы трехфазного электроснабжения для частного дома на 15 кВт

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.

Устройство трансформатора.

2.1. Магнитопровод. Магнитные материалы.

Назначение магнитопровода

заключается в создании для магнитного потока замкнутого пути, обладающего минимальным магнитным сопротивлением. Поэтому магнитопроводы для трансформаторов изготавливают из материалов, обладающих высокой магнитной проницаемостью в сильных переменных магнитных полях. Материалы должны иметь малые потери на вихревые токи, чтобы не перегревать магнитопровод при достаточно больших значениях магнитной индукции, быть достаточно дешевыми и не требовать сложной механической и термической обработки.

Магнитные материалы

, используемые для изготовления магнитопроводов, выпускаются в виде отдельных листов, либо в виде длинных лент определенной толщины и ширины и называются
электротехническими сталями
. Листовые стали (ГОСТ 802-58) изготавливаются методом горячей и холодной прокатки, ленточные текстурованные стали (ГОСТ 9925-61) только методом холодной прокатки.

Также применяют железноникелевые сплавы с высокой магнитной проницаемостью, например, пермаллой, перминдюр и др. (ГОСТ 10160-62), и низкочастотные магнитомягкие ферриты.

Для изготовления разнообразных относительно недорогих трансформаторов широко применяются электротехнические стали

, имеющие небольшую стоимость и позволяющие трансформатору работать как при постоянном подмагничивании магнитопровода, так и без него. Наибольшее применение нашли холоднокатаные стали, имеющие лучшие характеристики по сравнению со сталями горячей прокатки.

Сплавы с высокой магнитной проницаемостью

применяют для изготовления импульсных трансформаторов и трансформаторов, предназначенных для работы при повышенных и высоких частотах 50 – 100 кГц.

Недостатком таких сплавов является их высокая стоимость. Так, например, стоимость пермаллоя в 10 – 20 раз выше стоимости электротехнической стали, а пермендюра – в 150 раз. Однако в ряде случаев их применение позволяет существенно снизить массу, объем и даже общую стоимость трансформатора.

Другим их недостатком является сильное влияние на магнитную проницаемость постоянного подмагничивания, переменных магнитных полей, а также низкая стойкость к механическим воздействиям – удар, давление и т.п.

Из магнитомягких низкочастотных ферритов

с высокой начальной проницаемостью изготавливают
прессованные магнитопроводы
, которые применяют для изготовления импульсных трансформаторов и трансформаторов, работающих на высоких частотах от 50 – 100 кГц. Достоинством ферритов является невысокая стоимость, а недостатком является низкая индукция насыщения (0,4 – 0,5 Т) и сильная температурная и амплитудная нестабильность магнитной проницаемости. Поэтому их применяют лишь при слабых полях.

Выбор магнитных материалов производится исходя из электромагнитных характеристик с учетом условий работы и назначения трансформатора.

ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Основные характеристики трансформатора:

входное напряжение;
значения выходных напряжений;
мощность;
напряжение и ток холостого хода.

Отношение напряжений на первичной и вторичной обмотках представляет собой коэффициент трансформации. Он зависит только от соотношения количества витков в обмотках и остается постоянным в любых режимах работы.

Мощность трансформатора зависит от сечения сердечника и диаметра проводов в обмотках (соответственно — допустимого тока). Мощность со стороны первичной обмотки всегда равна сумме мощностей вторичных за вычетом потерь в обмотках и сердечнике.

Напряжение холостого хода — это напряжение на вторичных обмотках без нагрузки. Разница между ним и напряжением под нагрузкой характеризует потери в обмотках за счет сопротивления провода. Таким образом, чем толще проводники в обмотках, тем меньше будут потери и меньше разница в напряжениях.

Величина тока холостого хода зависит, в основном от качества сердечника. В идеальном трансформаторе ток, проходящий через первичную обмотку, создает переменное магнитное поле в сердечнике, которое, в свою очередь, за счет магнитной индукции создает ЭДС противоположного направления.

Индуцированная ЭДС компенсирует подаваемое напряжение и ТХХ равен нулю. В реальных условиях, за счет потерь в сердечнике, величина ЭДС всегда меньше первичного напряжения, в результате чего возникает ТХХ. Для уменьшения тока для изготовления сердечника нужен материал высокого качества, между пластинами должен отсутствовать немагнитный зазор.

Последнему требованию в максимальной степени соответствуют тороидальные сердечники — в них немагнитный зазор отсутствует.

Закон Фарадея

По закону электромагнитной индукции во вторичной обмотке создается ЭДС напряжение. Вычисляется по формуле — U2 = −N2*dΦ/dt.

Справка! Фарадея — основной закон электродинамики. Гласит о том, что генерируемая электродвижущая сила равняется скорости изменения магнитного потока, но взятой со знаком минус. Именно Майкл Фарадей сделал открытие, когда в ходе экспериментов объявил, что электродвижущая сила начинает появляться в проводнике только при изменении магнитного поля. Величина этой силы прямо пропорциональна скорости изменения магнитного поля.

Все факты содержатся в одном уравнении. Однако, знак минус в законе — правило Ленца, указывающее на возникновение индукционного электрического тока при изменении магнитного поля в проводнике. Действие тока направлено на магнитное поле, начинающего противодействовать изменению магнитного потока.

Правило Ленца не подчиняется законам электродинамики, ведь индукционный ток появляется как в обмотках, так и в сплошных металлических блоках.

Читайте также: Неверная передача показаний ИПУ: когда суд на стороне собственника

Ключевое отличие ТТ от ТН

Трансформаторы I по конструктиву значительно отличаются от трансформаторов U. По внешнему виду ТН ассоциируется с трансформатором в общепринятом понимании, то есть с многовитковой первичной и вторичной обмоткой. ТТ больше напоминает дроссель ввиде W2, одетой на провод большого сечения.

Назначение

Преобразователи U предотвращают массу происшествий с техникой по причине девиаций параметров сети: порчи от низкого вольтажа или экстремально высокого U2. Тем самым они увеличивают степень безопасности и предотвращают порчу приборов от нестабильных параметров электропитания, поскольку в трансформаторных блоках питания СБТ рабочее напряжение снижается в несколько раз.

Разница заключается в том, что преобразователи I сконструированы под измерительную аппаратуру или выступают в качестве защитного устройства.

Место в электрической цепи

ТТ в основном они применяются для понижения I до величины, пригодной для измерения. Они используются в тех местах локализации проводников, где требуется определить значение силы переменного тока. Подключение первичной обмотки производится в разрыв цепи, а вторичную катушку электромагнитного устройства подключают к эталонному резистору с известным номиналом.

С помощью амперметра и вольтметра производят замеры параметров, которые после несложного пересчета дают значение искомой силы тока в первичной обмотке. ТТ используют в силовых распределительных щитах, электрических счетчиках, устройствах релейной защиты.

Различие по месту в электрической цепи

ТТ от ТН связано с применением последних аппаратов в качестве:

гальванической развязки цепей с высоким напряжением от каскадов с низким вольтажом;
повышающих или понижающих напряжение устройств;
устройств согласования каскадов с разным импедансом.

ТН применяются как в качестве мощных трансформаторов подстанций и промышленных объектов, так и среднемощного электросварочного оборудования, блоков питания СБТ и маломощных бытовых электроприемников.

Режим работы

Благоприятным режимом работы ТН является режим, приближенный к холостому ходу, тогда нагрузка на выходную катушку минимальная. Оптимальным сопротивлением нагрузки ТН считается та, которая равна или до 1,5 раз больше сопротивления вторичной обмотки.

Напротив, ТТ нельзя включать без нагрузки во вторичной обмотке. Потому что при «бесконечном» сопротивлении на ней будет очень высокое (теоретически «бесконечное») напряжение, способное вызвать пробой изоляции и вывести аппарат из строя.

Применение

При наличии нескольких вторичных обмоток в трехфазной системе основные соединяются «в звезду», образуя выходы фазных напряжений a

,
b
,
c
и общую нулевую точку
о
, которая обязательно должна заземляться для предотвращения последствий пробоя изоляции со стороны первичной обмотки (на практике чаще всего заземляется фаза «
b
» обмотки НН трансформатора напряжения). Дополнительные обмотки обычно соединяются по схеме «разомкнутый треугольник» с целью контроля напряжения нулевой последовательности. В нормальном режиме это напряжение находится в пределах 1-3 В за счет погрешности обмоток, резко возрастая при аварийных ситуациях в цепях высокого напряжения, что дает возможность простого подключения быстродействующих устройств релейной защиты и автоматики (для цепей с изолированной нейтралью — обычно на сигнал). Для регистрации земли в сети необходимо заземление нулевого вывода обмотки ВН трансформатора напряжения (для прохождения гармоник нулевой последовательности).

Особенности работы трансформаторов напряжения регламентируются главой 1.5 Правил устройства электроустановок. Так, нагрузка вторичных обмоток измерительных трансформаторов, к которым присоединяются счетчики, не должна превышать номинальных значений. Сечение и длина проводов и кабелей в цепях напряжения расчетных счетчиков должны выбираться такими, чтобы потери напряжения в этих цепях составляли не более 0,25 % номинального напряжения при питании от трансформаторов напряжения класса точности 0,5 и не более 0,5 % при питании от трансформаторов напряжения класса точности 1,0. Для обеспечения этого требования допускается применение отдельных кабелей от трансформаторов напряжения до счетчиков. Потери напряжения от трансформаторов напряжения до счетчиков технического учета должны составлять не более 1,5 % номинального напряжения.

Разновидности и технические характеристики

В зависимости от фирмы-производителя могут меняться некоторые технические характеристики устройства. Это необходимо учитывать при выборе и покупки тс.

Серии ТФМ

Трансформаторы серии ТФМ предназначаются для питания электрических измерительных приборов. Активная часть размещена на основании, на которую надета покрышка из фарфора с масляным объемом. Технические данные написаны на основании прибора. Популярный прибор ТФМ-110-II-У1 с четырьмя вторичными обмотками. Его масса 630 килограмм.

Серии ТРГ

Отличаются высоким классом точности обмоток до 0,2. Есть еще одно конкурентное преимущество — можно заменять коэффициент трансформации в соотношении 1:3:4.

Антирезонансные однофазные серии НАМИ

Однофазные устройства индуктивного типа. Они устойчивы к возникновению феррорезонанса, который возникает при соединении выключателей.

Серии ТБМО

Масштабные измерительные трансформаторы отличаются максимальным сроком службы. Они обладают высоким классом точности. Отличаются миниатюрными размерами и малым весом.

Измерительные трансформаторы тока класса напряжения 110

Выделяются на фоне зарубежных аналогов с похожим спектром действий и стойкостью при минимальных номинальных показателях тока обмотки.

Схемы подключения

Схемы соединений однофазных ТН:

Схемы соединений трёхфазных ТН:

Схемы и группы соединений обмоток трёхфазных трёхобмоточных трансформаторов с основной и дополнительной вторичными обмотками

Также читайте: Однофазный литой трансформатор тока — ТПОЛ

Эксплуатация

Эксплуатация измерительных трансформаторов должна проводиться строго в соответствии с рекомендациями и предписаниями фирмы-изготовителя. В процессе использования устройств рекомендуется регулярный профилактический осмотр с целью выявления возможных неисправностей и быстрого их устранения.

Регулярное обслуживание для трансформаторов тока предусматривает следующие мероприятия:

контроль нагрузки внешней цепи с целью недопущения перегрузок (коэффициент перегруженности линии не может быть больше 20%);
внешний осмотр состояния подводящих контактов;
проверка целостности фарфоровых изоляторов;
осмотр внешней изоляции, удаление загрязнений и влаги.

Для трансформаторов напряжения рекомендуется проводить регулярные профилактические осмотры:

состояние внешнего кожуха на предмет наличия повреждений и подтеков масла; проверка уровня масла; необходимо обращать внимание на наличие специфических тресков и посторонних шумов внутри изделия; проверка целостности фарфоровых изоляторов и сварных швов.

При обнаружении любого вида неполадок устройство обесточивается и выводится из эксплуатации.

Ремонт измерительных трансформаторов проводят специализированные организации (обычно это сертифицированные мастерские от фирм производителей оборудования).

Чтобы узнать больше о новинках в мире электротехники, увидеть современное оборудование и узнать о передовых технологиях в профильных отраслях, достаточно посетить выставку «Электро».

Широкая международная экспозиция будет принимать посетителей на территории ЦВК «Экспоцентр».

На выставке можно больше узнать больше о назначении, принципе действия измерительных трансформаторов, а также особенностях монтажа и ремонта устройств.

Проектирование, монтаж, эксплуатация, обслуживание систем электроснабженияЭлектробезопасностьСредства охраны труда

Принцип действия

Емкостной трансформатор — необычный с точки зрения своего конструктивного устройства и принципа действия прибор. Особенность в том, что вторичное напряжение строго пропорционально первичному. В результате этого при определенном коэффициентом соотношении трансформации получаемый ток изменяется во вторичном напряжении.

При этом от класса точности, качества материала изготовления зависит то, какова будет погрешность, отклонения при функционировании устройства

Потому важно подбирать емкостные трансформаторы напряжения 110 кв и иные характеристики с качественными обмотками. Только в таком случае можно быть уверенными, что коэффициент измерения и погрешность будут минимальными, преступаемый к приборам пользователей ток имеет стабилизированное значение

Емкостной трансформатор принцип работы заключается в том, что используется специальная технология уменьшения напряжения поэтапно. Применяется емкостный делитель, который обеспечивает переброс показателей на обмотки, в результат которого наблюдается стабилизация напряжения. ЭМУ — функциональный элемент тс, который обеспечивает беспрерывность и эффективность работы.

Емкостные трансформаторы напряжения — их принцип работы заключается в делении при помощи бумажно-пленочного диэлектрика. Он помещается перед монтированием в конструкцию в специальную диэлектрическую жидкость, которая выступает в роли синтетика. Пропитывается до необходимых показателей на протяжении часов. После установки диэлектрика, состоящий из пленки и бумаги позволяет соблюдать температурные показатели в районе приемлемых. К емкостного трансформатора тн температурные показатели составляет от 40 до 60 градусов со знаком плюс.

Секции емкостного оборудования помещаются в специальную композиционную покрышку с жидкостью. Монтируются дополнительно сифоны из нержавеющей стали, которые предназначены для компенсации расширения диэлектрических устройств. При работе с емкостными тс напряжение 100 кв и других показателей не требуется специальное защитное оборудование.

Электромагнитное устройство

Оно находится в специальном металлическом баке, который надежно загерметизирован. При этом бак не подвержен коррозийным изменениям, так как он покрыт защищающей пленкой. На передней стенке, в доступности к пользователю, находится бок с вторичными обмотками.

При этом специалисты изготовляют вторичные обмотки с другими значениями, если того требует ситуация. В обязательном порядке указываются на пломбировке значения коэффициентов, позволяющие высчитать неопытным путем энергетическую емкость и мощность.

Где устанавливают оборудование

Оборудование предназначено для наружной установки. Так как трансформаторы относятся к относительно небезопасному виду приборов их размещают на определенном расстоянии от жилых сооружений, школ, медицинских учреждений. Обязательны к проведению сопутствующие меры, включающие:

установку фундамента, при этом допускают производство сборной для масла яма (необходима для экстренных случаев);
подготовку площадки для установки трансформатора;
подготовку путей перемещения — проверка инструментов, которыми будет проводится погрузка и монтировка;
подготовка баков для хранения масла, проверка осушителей и других дополнительных компонент.

После проверки на холостом ходу тс подключается на постоянно основе к источнику питания. Регулярно проводится осмотр техники, включая проверку всех узлов, ставится пломба и указывается дата последней ревизии.

Описание, особенности и каталожные данные сухих трансформаторов

ТР относится к классу сухих, если его обмотки не погружаются в масло, а их охлаждение производится за счет воздуха.

Это самые простые и безопасные трансформаторы. В них не нужно регулярно менять масло (самая частая статья расходов при эксплуатации ТР).

Преимущества сухих ТР:

безопасность эксплуатации (нет риска утечки масляной жидкости);
простота монтажа и ремонта;
простота эксплуатации;
небольшой риск перегрузок (и только на короткий срок).

Это позволяет использовать их в общественных местах. Хотя и на промышленных предприятиях им нашли применение. Они могут быть как понижающими, так и повышающими.

Правда, масляное охлаждение намного эффективнее воздушного в плане скорости, поэтому сухие трансформаторы больше по размерам, чем их масляные аналоги из-за наличия больших воздушных зазоров между обмотками.

Низковольтные устройства охлаждаются естественным образом, в то время как в высоковольтных ТР с мощностью до 10 кВ*А применяется принудительное охлаждение.

С открытыми обмотками (ООО “Электрофизика”)

Трансформаторы производства данной компании превосходят аналоги других фирм по таким параметрам, как:

уровни перегрузки;
уровни изоляции;
климатические условия использования;
экологичность.

В модельном ряду компании есть ТР:

С заявленной мощностью до 10 кВ*А.
С классом U 0,66 кВ.
С U на обмотке ВН 10, ВН6 (обмотка выполнена из меди или алюминия).

Серии ТС, ТСЗ, ТСКС (ООО энергетическая компания “Энко”)

«Энко» производит сухие трансформаторы следующих моделей:

ТС, ТСЗ – 4,0-10,0/380-У2.
ТСКС – 25/10(6)-У3.
ТСКС-40/145/10(6)-У3.

«Энко» специализируется на производстве сухих ТР разного вольтажа. Также предприятие занимается обслуживанием приборов, которые оно выпускает.

С литой изоляцией (“НТТ-ЭЛЕКТРО”)

«НТТ-ЭЛЕКТРО» производит ТР с литой изоляцией. Мощность изделий варьируется от 25 до 16000 кВ*А, а U – от 0,1 до 35 кВ.

Устройства компании широко применяются в промышленности и используются при модернизации старого оборудования на распределительных подстанциях.

CTR-трансформаторы экологически безопасные и обладают высокой пожаробезопасностью. Они имеют повышенную стойкость к работе при продолжительных перегрузках. При этом они мало шумят и имеют пониженный уровень излучения от электромагнитных волн.

Модель	S	Номинальное U	Частота	U КЗ	Класс нагревостойкости
СTR с литой изоляцией	0,16-20 МВ*А	0,1-35 кВ	50-60 Гц	4-10%	F/F H/H

Серии ТС, ТСЗ, ТСЗП (“РосЭнергоТранс”)

Трансформаторы, которые выпускает «РосЭнергоТранс», могут иметь три исполнения:

Исполнения отличаются расположением обмотки высокого напряжения. При первом исполнении обмотка располагается слева, если смотреть с лицевой стороны. При втором, соответственно, справа. При третьем обмотка выводится на крышу устройства.

Силовые трансформаторы

Термином «силовой» определяют назначение, связанное с преобразованием высоких мощностей. Вызвано это тем, что большинство бытовых и производственных потребителей электрических сетей нуждаются в питании напряжением 380/220 вольт. Однако доставка его на большие расстояния связана с огромными потерями энергии, которые снижаются за счет использования высоковольтных линий.

Воздушные ЛЭП высокого напряжения соединяют в единую сеть подстанции с силовыми трансформаторами соответствующего класса.

Силовой трансформатор 110 кВ

А по другим линиям напряжение 6 или 10 кВ подводится к силовым трансформаторам, обеспечивающих питанием 380/220 вольт жилые комплексы и производственные предприятия.

Силовой мачтовый трансформатор 10 на 0,4 кВ

Зачем нужны измерительные трансформаторы напряжения

Измерительные ТН относятся к преобразователям электрической энергии, которые:

трансформируют напряжение участка сети или установки в напряжение приемлемой величины для осуществления измерений с помощью стандартных измерительных устройств, питания релейной защиты, устройств сигнализации, автоматики, телемеханики;
изолируя вторичные приборы и цепи, защищают оборудование от высокого напряжения и персонал, имеющего доступ к обслуживанию электроустановок, от поражения током.

Подключение ТН к высоковольтной части электроустановки осуществляется соединением его первичной обмотки «в параллель» к цепи высокого напряжения. Номинал вторичных обмоток трансформатора напряжения составляет обычно 100 В. Так как сопротивление измерительных приборов, подключаемых к вторичной обмотке, велико, током можно пренебречь. Поэтому основной режим работы ТН подобен режиму холостого хода типового силового трансформатора.

Виды и классификации

Основные классификации трансформаторов:

По числу фаз.
По наличию или отсутствию заземления вывода,
По принципу действия.
По числу ступеней трансформации.
По наличию компенсационной обмотки или обмотки для контроля изоляции сети.
По виду изоляции:
По особенностям конструктивного исполнения.

Старый 3-х фазный масляный ТН
Место установки:

наружная,
внутренняя,
встроенный в силовой трансформатор,
установка отдельным элементом.

Основные признаки трансформаторов и их обозначения приведены в таблице:

Трёхобмоточный трансформатор следует изготовлять с двумя вторичными обмотками:

основной,
дополнительной.

Принцип действия, применение и эксплуатация емкостных трансформаторов напряжения

Силовой

Автор Andrey Ku На чтение 4 мин Опубликовано 12.01.2019

В конструкции техники присутствует емкостный элемент. Емкостные трансформаторы напряжения предназначаются для работы в сетях подачи электроэнергии при частоте переменного тока около 50 Герц. Они часто используются в промышленных и ремонтных целях, так как являются масштабными измерительными преобразователями. Но для того, чтоб правильно подобрать или отремонтировать пришедший в непригодность трансформатор необходимо рассмотреть особенности его конструктивного устройства, важнейшие функциональные элементы.

Принцип действия

При этом от класса точности, качества материала изготовления зависит то, какова будет погрешность, отклонения при функционировании устройства. Потому важно подбирать емкостные трансформаторы напряжения 110 кв и иные характеристики с качественными обмотками. Только в таком случае можно быть уверенными, что коэффициент измерения и погрешность будут минимальными, преступаемый к приборам пользователей ток имеет стабилизированное значение.

Электромагнитное устройство

Зачастую выводы пломбируют, чтоб избежать вероятности неправильного или несанкционированного использования.

Сфера применения и предназначение

Емкостные трансформаторы напряжения 110 кв любого типа предназначены в первую очередь для корректного учета потребления электрической энергии. Без них нельзя точно просчитать коммерческую составляющую. Кроме того, они предназначаются для защиты и управления измерительными составляющими приборами, которым предназначена электроэнергия.

При помощи трансформатора нч и тн типа происходит перезагрузка высокочастотный связи. Выводится данные на частотах от 30 до тысячи кГц, при этом в трансформаторе есть специальные ответвления для подключения.

Трансформаторы емкостные можно назвать универсальными приборами, при помощи которых выполняются различные строительные, измерительные и производственные работы, требующие корректного и бесперебойного подключения с наименьшим пороговым значением погрешности.

Условия использования

Емкостный трансформатор относится к классу относительно безопасного оборудования, которое не вредит окружающей среде. При его использовании не потребуется специального защитного оборудования для контактирующих специалистов. Присутствуют такие ограничения:

рабочий температурный диапазон — от 60 градусов со знаком минус до 40 градусов со знаком плюс (возможна регулировка установкой дополнительных баков и коробок со вторичными обмотками);
максимальная высота использования — не более тысяч метров над уровнем моря.

Обратить внимание стоит на то, что емкостное оборудование любого типа со временем портиться и перестает быть эффективным. Сильная степень загрязнения окружающей среды, которая составляет до 2,5 сантиметров на кВ наблюдается после 7 лет использования. При этом возможно производство со специальными корректирующими мерами устройств для сред с максимальным пороговым значением загрязнения — четвертой степени, соответствующей распространению до 3,1 сантиметров на кВт.

Емкостный трансформатор напряжения нде

Трансформаторы серии НДЕ состоят из емкостного делителя напряжения, электромагнитного устройства, разъединителя и разрядника. Емкостный делитель напряжения состоит из конденсаторов связи и совмещенных конденсаторов связи и отбора мощности, соединенных последовательно и установленных друг на друга, и экрана.
Электромагнитное устройство, питаемое от емкостного делителя, состоит из реактора, однофазного трением. Обмотка реактора соединена последовательно с первичной обмоткой понижающего трансформатора, демпфер соединен параллельно с основной вторичной обмоткой понижающего трансформатора.
Реактор необходим для компенсации емкостного падения напряжения в делителе и поддержания постоянного значения напряжения в первичной обмотке понижающего трансформатора при изменении нагрузки.
Демпфер предназначен для подавления субгармонических колебаний, возникающих во вторичной цепи при отключении нагрузки или КЗ.
В понижающем трансформаторе магнитопровод шихтованный, броневой конструкции из электротехнической стали и слоевые цилиндрические обмотки. Реактор имеет магнитопровод стержневой конструкции из электротехническую обмотку.
Ввод А электромагнитного устройства подключается к делителю. Между делителем и электромагнитным устройством включается разъединитель типа РДЗ.1-35/1000 УХЛ1 с приводом типа ПР-07-2Б УХЛ1. Между делителем и электромагнитным устройством включается разрядник на номинальное напряжение 20 кВ группы III типа РВС-20.

Расшифровка НДЕ

НДЕ-[*]-72У1:
Н — трансформатор напряжения;
ДЕ — делитель емкостный;
[*] — класс напряжения первичной обмотки, кВ;
72 — год разработки;
У1 — климатическое исполнение и категория размещения по ГОСТ 15150-69 и ГОСТ 15543.1 -89

Характеристики трансформатора НДЕ

Основные технические характеристики

Номинальные напряжения обмоток, В

Номинальная мощность вторичных обмоток в классах точности, В·А

Трансформаторы НДЕ

Однофазные масляные емкостные трансформаторы напряжения серии НДЕ наружной установки предназначены для выработки сигнала измерительной информации для измерительных приборов, цепей защиты и сигнализации, а также для обеспечения высокочастотной связи в электрических системах напряжением от 110 до 750 кВ. Предусмотрены исполнения трансформаторов для умеренного, холодного и тропического климатов.
В трансформаторах НДЕ на напряжения 110 — 750 кВ используются современные термостабильные емкостные делители напряжения, позволяющие обеспечивать в эксплуатации класс точности 0,2.

Применение емкостных трансформаторов типа НДЕ вместо индуктивных трансформаторов типа НКФ позволяет решить проблему устойчивости измерительных трансформаторов к феррорезонансным явлениям в энергосистемах.

Трансформаторы НДЕ состоят из:

Емкостный делитель напряжения образуется соединенными последовательно конденсаторами, используемыми на подстанциях для высокочастотной связи, и совмещенным с ними конденсатором отбора мощности, установленными в фарфоровых покрышках друг на друга.
Электромагнитное устройство, питаемое от емкостного делителя, состоит из компенсирующего реактора с регулируемой индуктивностью, однофазного трехобмоточного понижающего трансформатора с регулируемым первичным напряжением и демпфирующего устройства, размещенных в общем баке с масляным заполнением.

Реактор соединен последовательно с первичной обмоткой понижающего трансформатора и служит для компенсации емкостного падения напряжения в цепи и поддержания стабильного значения напряжения вторичной обмотки трансформатора при изменении нагрузки.
Демпфирующее устройство соединено параллельно с основной вторичной обмоткой понижающего трансформатора и предназначено для подавления субгармонических колебаний, возникающих во вторичной цепи при отключении нагрузки при коротких замыканиях.
Настройка индуктивности реактора и регулирование первичного напряжения понижающего трансформатора для достижения требуемого коэффициента трансформации осуществляются ступенчатыми переключателями.

Магнитопровод броневой конструкции понижающего трансформатора и стержневой магнитопровод с зазорами у реактора собраны из пластин электротехнической стали. В реакторе и в трансформаторе используются слоевые обмотки.

Расшифровка НДЕ

Технические характеристики трансформаторов НДЕ

Основные технические характеристики

Номинальные напряжения обмоток, В

Номинальная мощность вторичных обмоток в классах точности, В·А

Емкостные трансформаторы напряжения серии НДЕ

Описание емкостных трансформаторов напряжения серии НДЕ

Промышленный каталог 02.43.23-00
Взамен 02.43.17-87
Емкостные трансформаторы напряжения серии НДЕ
УДК 621.314.222.8.011.4
ОКП 34 1450
ГРНТИ 45.33.29.31.49
Информэлектро, 2000

Трансформаторы НДЕ являются масштабными измерительными преобразователями и предназначены для выработки сигнала измерительной информации для электрических измерительных приборов, цепей защиты и сигнализации, а также обеспечения высокочастотной связи в электрических системах переменного тока частотой 50 Гц.
Трансформаторы серии НДЕ состоят из емкостного делителя напряжения, электромагнитного устройства, разъединителя и разрядника.
Емкостный делитель напряжения состоит из конденсаторов связи и совмещенных конденсаторов связи и отбора мощности, соединенных последовательно и установленных друг на друга, и экрана.
Экран делителя состоит из металлического кольца.
Электромагнитное устройство, питаемое от емкостного делителя, состоит из реактора, однофазного трехобмоточного понижающего трансформатора и демпфера, размещенных в общем баке с масляным заполнением. Обмотка реактора соединена последовательно с первичной обмоткой понижающего трансформатора, демпфер соединен параллельно с основной вторичной обмоткой понижающего трансформатора.
Реактор служит для компенсации емкостного падения напряжения в делителе и поддержания постоянного значения напряжения в первичной обмотке понижающего трансформатора при изменении нагрузки.
Демпфер предназначен для подавления субгармонических колебаний, возникающих во вторичной цепи при отключении нагрузки или КЗ.
Понижающий трансформатор имеет шихтованный магнитопровод броневой конструкции из электротехнической стали и слоевые цилиндрические обмотки. Реактор имеет магнитопровод стержневой конструкции из электротехнической стали с зазорами в стрежнях и слоевую цилиндрическую обмотку.
Ввод А электромагнитного устройства подключается к делителю. Между делителем и электромагнитным устройством включается разъединитель типа РДЗ-35/1000 УХЛ1 с приводом типа ПР-07-2Б УХЛ1. Между делителем и электромагнитным устройством включается разрядник на номинальное напряжение 20 кВ группы III типа РВС-20.
Технические данные, описание конструкции, комплектующих трансформаторы НДЕ изделий указаны в эксплуатационных документах предприятий-изготовителей этих аппаратов.
В комплект поставки входят: емкостный делитель напряжения, электромагнитное устройство, разъединитель с приводом, разрядник, паспорт и эксплуатационная документация.
Трансформаторы соответствуют ТУ 16-671.057-84.

1. Общие сведения
2. Технические данные
3. Конструкция трансформатора НДЕ
4. Комплектность поставки
5. Формулирование заказа
Рисунок 1. Электрическая принципиальная схема трансформаторов серии НДЕ
Рисунок 2. Погрешности трансформаторов напряжения типов НДЕ-500-72У1, НДЕ-750-72У1
Рисунок 3. Общий вид и габаритные размеры трансформаторов типов НДЕ-500-72У1, НДЕ-750-У1
Рисунок 4. Общий вил, габаритные, установочные, присоединительные размеры и масса
емкостного делителя напряжения трансформатора типа НДЕ-500-72У1
Рисунок 5. Общий вид, габаритные, установочные» присоединительные размеры и масса
емкостного делителя напряжения трансформатора типа НДЕ-750-72У1
Рисунок 6. Общий вид, габаритные, установочные, присоединительные размеры и масса электромагнитного устройства

Разработчик и изготовитель: ОАО «Холдинговая компания «Электрозавод»

Трансформаторы напряжения серии НДЕ.

Трансформаторы НДЕ состоят из:

Емкостный делитель напряжения образуется соединенными последовательно конденсаторами, используемыми на подстанциях для высокочастотной связи, и совмещенным с ними конденсатором отбора мощности, установленными в фарфоровых покрышках друг на друга.
Электромагнитное устройство, питаемое от емкостного делителя, состоит из компенсирующего реактора с регулируемой индуктивностью, однофазного трехобмоточного понижающего трансформатора с регулируемым первичным напряжением и демпфирующего устройства, размещенных в общем баке с масляным заполнением.

Принцип действия, применение и эксплуатация емкостных трансформаторов напряжения

Принцип действия

Электромагнитное устройство

Зачастую выводы пломбируют, чтоб избежать вероятности неправильного или несанкционированного использования.

Сфера применения и предназначение

Условия использования

рабочий температурный диапазон — от 60 градусов со знаком минус до 40 градусов со знаком плюс (возможна регулировка установкой дополнительных баков и коробок со вторичными обмотками);
максимальная высота использования — не более тысяч метров над уровнем моря.

источники:

https://svet202.ru/rozetki/transformator-napryazheniya.html

https://otransformatore.ru/silovoj/emkostnye-transformatory-napryazheniya/

https://plastep.ru/emkostnyy-transformator-napryazheniya-nde/