СХЕМЫ СОЕДИНЕНИЙ ТРАНСФОРМАТОРОВ НАПРЯЖЕНИЯ

⇐ ПредыдущаяСтр 16 из 75Следующая ⇒

Для питания цепей релейной защиты используются междуфазные напряжения и фазные — относительно земли, а также симметричные составляющие этих напряжений.

Ниже рассматриваются типовые схемы соединений трансформаторов напряжения (ТН) и схемы фильтров, позволяющие получить указанные напряжения.

а) Схема соединений трансформаторов напряжения в звезду

Схема, приведенная на рис. 6-7, а, предназначена для получения напряжения фаз относительно земли и междуфазных (линейных) напряжений. Три первичные обмотки трансформатора напряжения ТН1 соединяются в звезду. Начала каждой обмотки (выводы А, В, С) присоединяются к соответствующей фазе линии, а концы X, У, Z объединяются в общую точку (нейтраль Н₁) и заземляются.

При таком включении к каждой первичной обмотке ТН1 подводится напряжение фазы линии относительно земли, которое затем трансформируется во вторичные обмотки. Концы вторичных обмоток ТН1 (х, у, z на рис. 6-7, а) также соединяются в звезду, нейтраль которой Н₂связывается проводом с нулевой точкой Н₃ нагрузки (обмотки реле 1, 2, 3).

В приведенной схеме нейтраль первичной обмотки (точка Н₁) жестко связана с землей и имеет поэтому ее потенциал, а нейтраль нагрузки Н₃ соединена с нейтралью вторичных обмоток Н₂и всегда имеет потенциал точки Н₂.

При такой схеме фазные напряжения на вторичной стороне соответствуют фазным напряжениям относительно земли первичной стороны.

Если по каким-либо причинам первичная нейтраль трансформатора напряжения (Н₁) окажется разземленной, как показано на рис. 6-7, б, то ее потенциал станет отличным от потенциала земли.

Из теории электротехники известно [Л. 29, 95], что потенциал изолированной от земли нейтрали, образованной тремя соединенными в звезду одинаковыми сопротивлениями z (какими являются сопротивления первичных обмоток ТН2 на рис. 6-7, б) находится

в точке О' (рис. 6-7, в), лежащей на пересечении диан треугольника линейных напряжений

Аналогичным образом на фазные напряжения влияет обрыв или отсутствие нулевого провода во вторичной цепи.

При отсутствии связи между Н₂ и Н₃ точка Н₃ становится изолированной нейтралью; как было показано выше, сумма напряжений на обмотках реле (1, 2 и 3) во всех случаях будет равна нулю, и, следовательно, на векторной диаграмме потенциал точки Н₃ совпадет с точкой О, если принять для простоты, что n_н = 1.

Из всего сказанного следует очень важный вывод, что заземление нейтрали первичной обмотки ТН и наличие нулевого провода во вторичной цепи являются обязательным условием для получения фазных напряжений относительно земли.

Соединение трансформаторов напряжения по схеме λ /λ может выполняться по 6-й и 12-й группам. Типовым является соединение по 12-й группе, показанное на рис. 6-7.

Рассмотренная схема соединений может быть выполнена посредством трех однофазных трансформаторов напряжения или одного трехфазного пятистержневого трансформатора напряжения. Трехфазные трехстержневые трансформаторы напряжения на могут применяться для данной схемы, так как в их магнитопроводе нет пути для замыкания магнитных потоков нулевой последовательности Ф_о, создаваемых током I₀ в первичных обмотках при замыканиях на землю в сети. В этом случае поток Ф_о замыкается через воздух по пути с большим магнитным со-

б) Схема соединения обмоток трансформаторов напряжения в открытый треугольник

Следовательно, на зажимах разомкнутого треугольника получается напряжение, пропорциональное напряжению нулевой последовательности.

В нормальных условиях напряжения фаз симметричны и равны в сумме нулю. Поэтому в нормальном режиме U_р = 0.

При к. з. без земли сумма фазных напряжений всегда равна нулю, ибо в этом случае векторы напряжений не содержат составляющей нулевой последовательности. Поэтому напряжение U_рив этом случае также равно нулю. И только при замыканиях на землю геометрическая сумма напряжений фаз относительно земли не равна нулю за счет появления в них составляющей U₀.

В результате этого на зажимах разомкнутого треугольника появляется остаточное напряжение, равное U_р = 3U₀/п_н.

Напряжения прямой и обратной последовательностей образуют симметричные звезды и поэтому при суммировании в цепи разомкнутого треугольника всегда дают нуль на его зажимах.

Таким образом, рассмотренная схема является фильтром, пропускающим только напряжение нулевой последовательности. Рассмотренная схема соединения очень удобна и получила широкое распространение на практике.

Необходимым условием работы рассмотренной схемы в качестве фильтра U₀ является заземление нейтрали первичной обмотки ТН.

При отсутствии заземления к первичным обмоткам ТН будут подводиться вместо фазных напряжений относительно земли фазные напряжения относительно изолированной нейтрали (см. § 6-3, а). Эти напряжения не содержат U ₀, и их сумма всегда равна нулю. Поэтому при замыканиях на землю напряжение на выходе схемы будет отсутствовать.

Применяя однофазные трансформаторы напряжения с двумя вторичными обмотками, можно соединить одну вторичную обмотку _по схеме звезды, а вторую — разомкнутым треугольником (рис. 6-11) и получить, таким образом, от одного трансформатора напряжения три вида напряжении: фазные, междуфазные и нулевой последовательности.

Номинальное вторичное напряжение у обмотки, предназначенной для соединения в разомкнутый треугольник, принимается равным для сетей с заземленной нейтралью 100 В и для сетей с изолированной нейтралью 100/3 В.

г) Схема соединения обмоток трехфазных трансформаторов напряжения в фильтр напряжения нулевой последовательности

Для получения напряжения нулевой последовательности от трехфазного пятистержневого трансформатора (рис. 6-8) на каждом из его основных стержней 1, 2 и 3 выполняется дополнительная (третья) обмотка, соединяемая, как и в предыдущем случае, по схеме разомкнутого треугольника. Напряжение на выводах этой обмотки появляется, так же как и в предыдущем случае, только при к. з. на землю, когда возникают магнитные потоки нулевой последовательности, замыкающиеся по четвертому и пятому стержням магнитопровода.

Схемы с пятистержневым трансформатором, показанные на рис. 6-8, позволяют получать одновременно с напряжением нулевой последовательности фазные и междуфазные напряжения.

⇐ Предыдущая 11 12 13 14 151617 18 19 20 Следующая ⇒