Почему вторичную обмотку трансформатора тока нельзя оставлять разомкнутой

Трансформатор тока нормально работает в режиме короткого замыкания и не допускает работы в холостую. При работе с трансформаторами тока необходимо следить за тем, чтобы вторичная обмотка трансформатора тока при подключенной первичной не оставалась разомкнутой.

Вторичную обмотку трансформатора тока нельзя оставлять разомкнутой, если по первичной обмотке проходит измеряемый ток, по следующим причинам.

При размыкании вторичной цепи, что может быть, например, при отключении амперметра, исчезает встречный магнитный поток Ф2, следовательно, по сердечнику начинает проходить большой переменный поток Ф1, который вызывает наведение большой ЭДС во вторичной обмотке трансформатора тока (до тысячи вольт), так как вторичная обмотка имеет большое число витков. Наличие такой большой ЭДС нежелательно потому, что это опасно для обслуживающего персонала и может принести к пробою изоляции вторичной обмотки трансформатора тока.

Схема включения измерительного трансформатора тока

При возникновении в сердечнике большого потока Ф1 в самом сердечнике начинают наводиться большие вихревые токи, сердечник начинает сильно нагреваться, и при длительном нагреве может выйти из строя изоляция обеих обмоток трансформатора. Поэтому надо помнить, что, если надо отключить измерительные приборы, то необходимо сначала закоротить либо вторичную, либо первичную обмотку трансформатора.

У некоторых трансформаторов тока для этой цели предусмотрены специальные устройства (гнезда со штекерами, перемычки и т. д.). Если таких устройств нет, то необходимо их сделать самим.

Источник

Причины, почему нельзя размыкать вторичную обмотку трансформатора тока

Кроме трансформаторов, питающих электрооборудование, есть устройства, которые используются для измерения тока. Это трансформаторы тока (ТТ). Первичная обмотка этих устройств включается последовательно с нагрузкой, а к вторичной обмотке подключается амперметр или защитное устройство, обладающее низким сопротивлением. Эти приборы отличаются от обычных электротрансформаторов, в которых режим холостого хода (разомкнутые вывода вторичной катушки) является нормой. Если вторичную обмотку трансформатора тока ТТ разомкнуть, то устройство может выйти из строя.

Что из себя представляет измерительный трансформатор тока

Трансформатор тока — это небольшой электротрансформатор, обычно мощностью 5Вт, в котором первичная катушка намотана толстым проводом или шиной. В аппаратах, предназначенных сетей с силой тока более 100А вместо обмотки используется кабель или шина, проходящая через магнитопровод.

Нагрузкой ТТ являются амперметры, реле максимального или минимального тока и токовые обмотки электросчетчиков. Это аппараты, обладающие малым внутренним сопротивлением, поэтому ТТ работает в режиме КЗ.

Виды ТТ

Такие трансформаторы есть разных типов:

Основные параметры

Главными параметрами при выборе аппарата являются следующие:

Информация! Большинство параметров указывается на корпусе аппарата, остальные данные есть в паспорте устройства.

Преимущества использования

Применение ТТ дает преимущества при проектировании и эксплуатации электросетей:

Применение

Измерительные трансформаторы используются в следующих случаях:

Обозначение на схеме

В отличие от обычного электротрансформатора на схеме ТТ не отмечается магнитопровод. Условное обозначение этого устройства состоит из двух элементов, изображенный один поверх другого:

Почему ТТ не может работать в режиме холостого хода

В отличие от обычного электротрансформатора для трансформатора тока является нормальным режим короткого замыкания. При размыкании выводов вторичной обмотки в ТТ происходят процессы, которые могут привести к аварийной ситуации.

Увеличение магнитного потока

В электротрансформаторе переменный ток I¹, протекающий по первичной обмотке, создает магнитный поток F¹ в магнитопроводе. Этот поток наводит напряжение во вторичной обмотке.

В свою очередь, ток I², протекающий по вторичной обмотке, создает магнитный поток F². Эти потоки находятся в противофазе и в значительной степени нейтрализуют друг друга – увеличение I² и F² приводит к росту I¹ и F¹, что ограничивает результирующий магнитный поток F.

Особенностью ТТ является то, что ток в первичной обмотке I¹ не зависит от нагрузки I² и магнитный поток F¹ остается неизменным, что при размыкании выводов и отсутствии I² приводит к росту F и перегреву магнитопровода.

Повышение напряжения на выводах

В режиме ХХ происходит рост напряжения на выводах вторичной обмотки. Это связано с тем, что трансформатор передает не просто ток или напряжение. Аппарат передает с одной катушки на вторую мощность P=I¹*U¹=I²*U².

В обычных аппаратах при уменьшении I² уменьшается также I¹ и передаваемая мощность Р. В отличие от них в ТТ I¹, U¹ и Р не зависят от I². Поэтому при уменьшении I², протекающего через вторичную обмотку, напряжение начинает расти и достигает максимума в режиме ХХ.

Справка! Измерить увеличение напряжения можно обычным вольтметром, но его ограничивает ток, протекающий через прибор. Для более качественного измерения необходим электростатический вольтметр.

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:

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.

Как закоротить, если есть необходимость

При необходимости отсоединить измерительный прибор или реле, не отключая первичную цепь, вывода, идущие к этим элементам, необходимо закоротить куском провода или перемычкой сечением не менее 0,35мм². Устанавливается перемычка на выводах трансформатора или непосредственно возле измерительного прибора.

При заземленных отходящих выводах это можно сделать, не отключая электроустановку.

Важно! В процессе установки закоротки и демонтажа амперметра или реле под нагрузкой вторичная цепь не должна размыкаться.

Проверка правильности соединений

Правильность подключения ТТ производится контрольным измерением переносными токоизмерительными клещами. Показания приборов должны совпадать.

При подключении к аппарату реле защиты проверка выполняется при помощи специальных приборов, позволяющих подать ток необходимой величины в первичную обмотку.

При проверке подключения трехфазных электросчетчиков, необходимо проверить правильность подключения трансформаторов для каждой фазы:

Источник

Эксплуатация измерительных трансформаторов: трансформаторы тока и напряжения.

Лекция № 8: «Распределительные устройства и подстанции»

Эксплуатация измерительных трансформаторов: трансформаторы тока и напряжения.

Все находящиеся в эксплуатации трансформаторы тока и напряжения должны систематически осматриваться с целью своевременного обна­ружения и устранения ненормальностей в их работе. Периодичность осмотров устанавливается ПТЭи местными инструкциями. При осмотрах особое внимание должно быть обращено на чистоту изо­ляторов и состояние контактных соединений. Изоляторы и изоля­ционные части трансформаторов, находящиеся снаружи, должны регулярно очищаться от пыли, копоти и других загрязнений.Уровень масла в маслонаполненных измерительных трансформаторах должен оставаться в пределах шкалы маслоуказателя при максимальном и минимальном значениях температуры окружающего воздуха. На Рис. 1. представлен Элегазовый трансформатор ток типа ТГФМ-110 кВ, а на Рис.2. трансформатор тока ТОЛ-35-600 с литой изоляцией. На Рис. 3. представлен трехсердечниковый трансформатор тока типа ТФН 35, а на рисунке 2 изображены обмотки трансформатора тока ТФН 35.

Рис.1. Элегазовый трансформатор тока ТГФМ- 110 кВ.

Рис.2. Трансформатор тока ТОЛ-35-600 с литой изоляцией.

Рис. 3. Конструкция трехсердечникового трансформатора тока типа ТФН 35.

Рис. 4 Обмотки трансформатора тока ТФН35.

Рис. 5 Конструкция трансформатора тока типа ТФН 110

1 — первичная и вторичная обмотки; 2 — фарфоровая покрышка; 3 — трансформаторное масло; 4 — цоколь; 5 — коробка вторичных выводов; 6 — масловыпускатель; 7 — щиток с техническими данны­ми; 8 — кабельная муфта; 9 — сухарь; 10 — маслорасширитель; 11 — кожух (экран); 12 — маслоуказатель; 13 — болт влаговыпускателя; 14 — вывод

Л₁первичной обмотки; 15 — вывод Л₂первичной обмотки; 16 — переключатель первичной обмотки; 17 — крышка; 18 — дыхательный клапан; 19 — роговой разрядник.

Внутренняя полость трансформатора заполняется элегазом, служащим изолирующей и теплоотводящей средой. Заполнение трансформатора элегазом производится через клапан, установленный на корпусе трансформатора. На корпусе трансформатора установлена предохранительная мембрана, срабатывающая при аварийном повышении внутреннего давления. Поток выхлопных газов направлен вниз, вдоль корпуса. Трансформатор комплектуется термокомпенсированным сигнализатором плотности элегаза типа «WIKA».

Рис.7. Элегазовый трансформатор напряжения однофазный ЗНОГ220-У1

Профилактический контроль трансформаторов тока и напряжения.

Состояние контактных соединений трансформаторов тока характеризуется их темпера­турой. Чрезмерный перегрев контактов может быть обнаружен по цветам побежалости, появляющимся на близлежащих от контакта участках шин. В ответственных случаях контроль контактных соединений осуществляется путем измерения падения напряжения в контактном соединении или тепловым контролем. Наиболее прогрессивным и технологически простым методом является дистанционное измерение температуры контактных соединений, используя инфракрасную технику. Перегрузка трансформатора тока по току может быть допущена только в пределах, оговорённых для каждого типа заводской инструкцией.

В процессе эксплуатации производятся измерения:

1. Измерение сопротивления основной изоляции трансформаторов тока производится мегомметром на напряжение 2500В.Измерение сопротивления вторичных обмоток ТТ производится мегомметром на 1000 В. Нормативы представлены в таблице 1.

Таблица 1 Измеренные величинысопротивления изоляции должны быть не менее приведённых в таблице.

2. Измерения tgd у трансформаторов тока с основной бумажно-масляной изоляцией производятся при напряжении 10 кВ.

В процессе эксплуатации измерения производятся:

— на трансформаторах тока напряжением до 35 кВ включительно при ремонтных работах в ячейках (присоединениях), где они установлены;

Измеренные значения, приведённые к температуре 20°C, должны быть не более указанных в табл. 2.

Таблица. 2 Предельные значения tgd, %, основной изоляции трансформаторов тока, приведённые к температуре 20°C.

3. Испытание повышенным напряжением основной изоляции.

4. Испытание повышенным напряжением изоляции вторичных обмоток

Значения испытательного напряжения для изоляции вторичных обмоток вместе с присоединёнными к ним цепями принимается равным 1 кВ.

Продолжительность приложения испытательного напряжения – 1 мин.

5. Снятие характеристик намагничивания:

Характеристика снимается повышением напряжения на одной из вторичных обмоток до начала насыщения, но не выше 1800 В.

При наличии у обмоток ответвлений характеристика снимается на рабочем ответвлении.

В процессе эксплуатации допускается снятие только трёх контрольных точек.

Снятая характеристика сопоставляется с типовой характеристикой намагничивания или с характеристиками намагничивания исправных трансформаторов тока, однотипных с проверяемыми. Отличия от значений, измеренных на заводе-изготовителе, или от измеренных на исправном трансформаторе тока, однотипном с проверяемым, не должны превышать 10%.

6. Измерение коэффициента трансформации.

Отклонение измеренного коэффициента от указанного в паспорте или от измеренного на исправном трансформаторе тока, однотипном с проверяемым, не должно превышать 2%.

7. Измерение сопротивления обмоток постоянному току

Отклонение измеренного сопротивления обмотки постоянному току от паспортного значения или от измеренного на других фазах не должно превышать 2%. При сравнении измеренного значения с паспортными данными измеренное значение сопротивления должно приводиться к заводской температуре. При сравнении с другими фазами измерения на всех фазах должны проводиться при одной и той же температуре. Измерение производится у трансформаторов тока на напряжение 110 кВ и выше.

8. Испытания трансформаторного масла

Рис. 8. а — внешний вид встроенного трансформатора тока типа ТВД-110; б—эскиз установки встроенного трансформа­тора тока на вводе масляного выключателя МКП-110.

Встроенные трансформаторы тока, устанавливаемые внутри других аппаратов или машин: выключателей, силовых трансформа­торов и т. п. (рис. 8).

Испытания встроенных трансформаторов тока.

Измерение сопротивления изоляции встроенных трансформаторов тока производится мегомметром на напряжение 1000 В. Измеренное сопротивление изоляции без вторичных цепей должно быть не менее 10 МОм. Допускается измерение сопротивления изоляции встроенных трансформаторов тока вместе со вторичными цепями. Измеренное сопротивление изоляции должно быть не менее 1 МОм. Измеряется коэффициент трансформации, сопротивление обмоток постоянному току, производится снятие характеристик намагничивания. Тепловизионный контроль трансформаторов тока производится в соответствии с НТД. Измеряются температуры нагрева на поверхности фарфоровых покрышек. Значения температуры, измеренные в одинаковых зонах покрышек трёх фаз, не должны отличаться между собой более чем на 0,3°C.

Профилактический контроль трансформаторов напряжения.

При проведении профилактического контроля производится:

Измерение сопротивления изоляции обмоток.

Измерение сопротивления изоляции обмотки ВН трансформаторов напряжения производится мегомметром на напряжение 2500 В.

Измерение сопротивления изоляции вторичных обмоток, а также связующих обмоток каскадных трансформаторов напряжения производится мегомметром на напряжение 1000В. В процессе эксплуатации устанавливается следующая периодичность проведения измерений:

В процессе эксплуатации допускается проведение измерений сопротивления изоляции вторичных обмоток совместно со вторичными цепями. В таблице 3. представлены допустимые сопротивления изоляции обмоток в зависимости от напряжения.

Таблица 3. Допустимые сопротивления изоляции.

Испытание повышенным напряжением частоты 50 Гц

Испытания изоляции обмотки ВН повышенным напряжением частоты 50 Гц проводятся для трансформаторов напряжения с изоляцией всех выводов обмотки ВН этих трансформаторов на номинальное напряжение. Испытательное напряжение согласно НТД.

Измерение сопротивления обмоток постоянному току

Измерение сопротивления обмоток постоянному току производится у связующих обмоток каскадных трансформаторов напряжения.

Отклонение измеренного сопротивления обмотки постоянному току от паспортного значения или от измеренного на других фазах не должно превышать 2%. При сравнении измеренного значения с паспортными данными измеренное значение сопротивления должно приводиться к температуре заводских испытаний. При сравнении с другими фазами измерения на всех фазах должны проводиться при одной и той же температуре.
Испытания и эксплуатационный контроль трансформаторов тока и напряжения с элегазовой изоляцией производится в соответствии с заводскими инструкциями и эксплуатационными инструкциями, утверждёнными техническим руководителем объекта. Испытание цепей вторичной коммутации, подсоединённых к вторичным обмоткам ТТ и ТН производится по нормативам РЗА и ПА, средствам измерения, включённым в эти сети.

Испытание трансформаторного масла

При вводе в эксплуатацию трансформаторов напряжения масло должно быть испытано в соответствии с требованиями НТД В процессе эксплуатации трансформаторное масло из трансформаторов напряжения до 35 кВ включительно допускается не испытывать.

У трансформаторов напряжения 110 кВ и выше устанавливается следующая периодичность испытаний трансформаторного масла:

Тепловизионный контроль трансформаторов напряжения производится в соответствии с указаниями НТД. Измеряются температуры нагрева на поверхности фарфоровых покрышек. Значения температуры, измеренные в одинаковых зонах покрышек трёх фаз, не должны отличаться между собой более чем на 0,3°C.

Измерение тока и потерь холостого хода

Измерения тока и потерь холостого хода производятся при напряжениях, указанных в заводской документации. Измеренные значения не должны отличаться от указанных в паспорте более чем на 10%.

Источник

Для эксплуатации измерительного трансформатора тока следует помнить что вторичную обмотку

СТАНДАРТ ОРГАНИЗАЦИИ НП «ИНВЭЛ»

Организация эксплуатации и технического обслуживания

Нормы и требования

ОКС 17.220.20
ОКП 42 2740

Дата введения 2011-12-01

Сведения о стандарте

РАЗРАБОТАН: Открытым акционерном обществом «Научно-технический центр электроэнергетики» (ОАО «НТЦ электроэнергетики»)

ВНЕСЕН: Комиссией по техническому регулированию НП «ИНВЭЛ»

1 Область применения

— распространяется на опорные измерительные трансформаторы тока и напряжения от 110 до 750 кВ включительно;

— устанавливает единые нормы и требования к организации эксплуатации и технического обслуживания измерительных трансформаторов;

— предназначен для применения эксплуатирующими и ремонтными организациями;

а) электросетевые компании;

б) генерирующие компании.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты и/или классификаторы:

Технический регламент о требованиях пожарной безопасности. Федеральный закон от 22.07.2008 N 123-ФЗ. Принят Государственной Думой 4 июля 2008 года, одобрен Советом Федерации 11 июля 2008 года

ГОСТ 1983-2001 Трансформаторы напряжения. Общие технические условия

ГОСТ 5985-79 Нефтепродукты. Метод определения кислотности и кислотного числа

ГОСТ 6356-75 Нефтепродукты. Метод определения температуры вспышки в закрытом тигле

ГОСТ 6581-75 Материалы электроизоляционные жидкие. Методы электрических испытаний

ГОСТ 7746-2001 Трансформаторы тока. Общие технические условия

ГОСТ 7822-75 Масла нефтяные. Метод определения растворенной воды

ГОСТ 17516.1-90 Изделия электротехнические. Общие требования в части стойкости к механическим внешним воздействующим факторам

ГОСТ 23216-78 Изделия электротехнические. Хранение, транспортирование, временная противокоррозионная защита, упаковка. Общие требования и методы испытаний

СТО 70238424.17.220.20.001-2009* Измерительные трансформаторы. Условия поставки. Нормы и требования

СТО 70238424.27.010.001-2008 Электроэнергетика. Термины и определения

3 Термины, определения, обозначения и сокращения

3.1 Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины и определения по СТО 70238424.27.010.001-2008, а также следующие термины с соответствующими определениями:

3.1.1 обмотка трансформатора напряжения вторичная дополнительная: Обмотка, предназначенная для соединения в разомкнутый треугольник.

3.1.2 трансформатор напряжения заземляемый: Однофазный трансформатор напряжения, один конец первичной обмотки которого должен быть наглухо заземлен.

3.1.3 трансформатор тока опорный: Трансформатор тока, предназначенный для установки на опорной плоскости.

3.1.4 мощность трансформатора напряжения предельная: Кажущаяся мощность, которую трансформатор напряжения длительно отдает при номинальном первичном напряжении, вне классов точности, и при которой нагрев всех его частей не выходит за пределы, допустимые для класса нагревостойкости данного трансформатора.

3.1.5 обмотка трансформатора напряжения связующая: Обмотка, служащая для передачи мощности обмотки одного магнитопровода на обмотку другого магнитопровода каскадного трансформатора напряжения.

3.1.6 ток намагничивания трансформатора тока: Действующее значение тока, потребляемого вторичной обмоткой трансформатора тока, когда ко вторичным зажимам подведено синусоидальное напряжение номинальной частоты, причем первичная обмотка и все остальные обмотки разомкнуты.

3.2 Обозначения и сокращения

4 Организация эксплуатации измерительных трансформаторов

4.1 Общие положения

4.1.1 Организация эксплуатации измерительных трансформаторов включает:

— ведение технической документации;

— контроль технического состояния трансформатора;

— установление периодичности осмотров;

— проведение расследования и учета нарушений в эксплуатации измерительных трансформаторов;

— оценку возможности дальнейшей эксплуатации электромагнитных трансформаторов напряжения при изменении электрической схемы энергообъекта на возможность возникновения феррорезонансных перенапряжений при отключениях систем шин выключателями. При необходимости должны быть приняты меры по предотвращению феррорезонанса;

— контроль соблюдения условий хранения измерительных трансформаторов (при отсрочке монтажа);

4.1.2 Эксплуатация измерительных трансформаторов должна осуществляться в соответствии с требованиями: настоящего стандарта, правил технической эксплуатации, Межотраслевых правил по охране труда (правил безопасности) при эксплуатации электроустановок [2], пожарной безопасности, руководств по эксплуатации заводов-изготовителей, местных инструкций по эксплуатации и местных инструкций по охране труда.

4.2 Требования к ведению документации

4.2.1 На каждый измерительный трансформатор должны иметься следующие документы:

— руководство завода-изготовителя по эксплуатации;

— акты по результатам приемки трансформатора после его транспортировки, предмонтажной подготовки, хранения, монтажа, ремонта и ввода в работу;

— акты расследования нарушений, связанных с измерительным трансформатором;

— акты технического освидетельствования.

4.2.3 Места ведения и хранения эксплуатационной документации устанавливает технический руководитель.

4.2.4 В зависимости от местных условий объем документации может быть дополнен по решению технического руководителя.

4.2.5 Ответственных за ведением эксплуатационной документации назначает технический руководитель организации.

4.3 Требования к организации расследования и учета нарушений при эксплуатации

4.3.1 Каждое нарушение в эксплуатации измерительных трансформаторов должно быть зафиксировано и расследованы его причины.

4.3.2 По каждому факту нарушения в эксплуатации измерительных трансформаторов и по вызвавшим его причинам должен быть составлен акт и определен перечень мероприятий, предотвращающих подобные нарушения в будущем.

Контроль выполнения мероприятий должен осуществлять технический руководитель.

4.4 Поверка метрологических характеристик

4.4.1 Измерительные трансформаторы, используемые для коммерческого учета электроэнергии, должны представляться на периодическую поверку погрешностей с целью выявления возможной нестабильности классов точности.

4.4.2 Периодичность поверки должна соответствовать действующему законодательству.

4.4.3 Внеочередная поверка может быть произведена по взаимной договоренности поставщика и потребителя электроэнергии.

4.5 Вывод измерительных трансформаторов в ремонт

4.5.2 Плановый ремонт объектов диспетчеризации производится в соответствии с годовым и месячными графиками ремонта, утвержденными системным оператором.

4.5.3 Графики ремонта измерительных трансформаторов должны обеспечивать возможность выполнения всех запланированных в них выводов оборудования в ремонт при условии обеспечения прогнозируемого на соответствующий период уровня потребления электрической энергии в Единой энергетической системе России.

Источник