СХЕМЫ СОЕДИНЕНИЯ ТРАНСФОРМАТОРОВ НАПРЯЖЕНИЯ

Трансформатор напряжения по принципу действия и конструкции аналогичен обычному силовому трансформатору.

На паспортах трансформаторов напряжения их коэффициенты указываются дробью, в числителе которой - номинальное первичное напряжение, а в знаменателе — номинальное вторичное напряжение. Так, например, если на паспорте трансформатора напряжения написано , то это означает, что он предназначен для установки в сети с напряжением 6000 в и имеет коэффициент трансформации 60.

Для правильного соединения трансформаторов напряжения между собой и правильного подключения к ним реле направления мощности, ваттметров и счетчиков заводы-изготовители обозначают (маркируют) выводные зажимы обмоток определенным образом: начало первичной обмотки — А, конец — X; начало вторичной обмотки — а, конец — х.

При включении трансформаторов напряжения начала первичных обмоток присоединяются к фазам, а концы собираются в нулевую точку. При включении на междуфазные напряжения начала первичных обмоток подключаются к начальным фазам в порядке их электрического чередования друг за другом.

Трансформаторы напряжения бывают трехфазные и однофазные. Последние в зависимости от назначения соединяются между собой в различные схемы.

На рис. 1.4 показано несколько схем соединения однофазных трансформаторов напряжения.

На рис. 1.4а дана схема включения одного трансформатора напряжения на междуфазное напряжение. Эта схема применяется, когда для защиты или измерений нужно только одно междуфазное напряжение.

На рис. 1.4б дано наиболее распространенное соединение двух трансформаторов напряжения в схему открытого треугольника (или неполной звезды). Эта схема применяется, когда для защиты или измерений нужны три междуфазных напряжения.

На рис. 1.4в дано также распространенное соединение трех трансформаторов напряжения в схему звезды. Эта схема применяется, когда для защиты или измерений нужны фазные или междуфазные и фазные напряжения одновременно.

На рис. 1.4г дано соединение трех трансформаторов напряжения в схему разомкнутого треугольника (на сумму фазных напряжений). Такое соединение применяется для получения напряжения нулевой последовательности, необходимого для включения реле напряжения и реле направления мощности защиты от однофазных кз в сети с заземленными нулевыми точками трансформаторов и для сигнализации при однофазных замыканиях на землю в сети с изолированными нулевыми точками трансформаторов.

Как известно, сумма трех фазных напряжений в нормальном режиме, а также при трехфазных и двухфазных кз равна нулю. В этих условиях напряжение между точками О₁и О₂ рассматриваемой схемы равно нулю (практически между этими точками имеется небольшое напряжение порядка 0,5—2 в, которое называется напряжением небаланса).

При однофазном кз в сети с заземленными нулевыми точками трансформаторов (сети 110— 220 кВ) фазное напряжение поврежденной фазы становится равным нулю, а геометрическая сумма напряжений двух неповрежденных фаз оказывается равной фазному напряжению. В сети с изолированными нулевыми точками трансформаторов (сети 35 кви ниже), при однофазных замыканиях на землю напряжения неповрежден­ных фаз становятся равными междуфазному напряжению, а их геометрическая сумма оказывается равной утроенному фазному напряжения.

Для того чтобы в последнем случае напряжение на реле не превосходило номинального значения, равного 100 В, трансформаторы напряжения для сетей с изолированными нулевыми точками, вторичные обмотки которых соединяются в разомкнутый треугольник, имеют повышенный в 3 раза коэффициент трансформации, например .

Напряжение нулевой последовательности может быть также получено от специальных обмоток трехфазных трансформаторов напряжения.

Трансформаторы напряжения имеют две погрешности:

1) погрешность в напряжении (или в коэффициенте трансформации), под которой понимается отклонение фактического коэффициента трансформации от номинального;

2) погрешность по углу, под которой понимается угол сдвига вторичного напряжения относительно первичного.

Один и тот же трансформатор напряжения в зависимости от нагрузки на его вторичную обмотку может работать с различным классом точности, переходя из класса в класс при изменении нагрузки относительно его номинальной мощности. Поэтому в каталогах и паспортах на трансформаторы напряжения указываются два значения мощности: номинальная мощность в вольт-амперах, с которой трансформатор напряжения может работать в гарантированном классе точности, и предельная мощность, с которой трансформатор напряжения может работать при допустимом нагреве обмоток. Предельная мощность трансформатора напряжения в несколько раз превышает номинальную. Так, у трансформаторов напряжения типа НОМ-6 с коэффициентом трансформации 6000/100, для класса точности 1 номинальная мощность составляет 50 ва, а предельная —300 ва.

Первичные обмотки трансформаторов напряжения до 15 квподключаются к сети через предохранители высокого напряжения ПВ и ограничивающие сопротивления ОС.

Главным назначением предохранителей является быстрое отключение от сети поврежденного трансформатора напряжения во избежание развития аварии и перехода ее в сеть. Ограничивающие сопротивления уста­навливаются для уменьшения величины тока кз, если отключающая способность предохранителей недостаточна.

Для защиты обмоток трансформатора напряжения от длительного прохождения тока кз при повреждениях во вторичных цепях устанавливаются предохранители низкого напряжения ПН (рис. ) или автоматы.