Инструкция по проверке трансформаторов напряжения

Цепь 3U0 и вторичная обмотка трансформатора 3ТН имеют общее заземление, таr как они объединяются, в комплекте защиты ЗЗГ-1. Следует отметить недопустимость применения разделительного трансформатора с целью установки отдельных заземлений, поскольку при этом значительно возросли бы сопротивления третьей гармонической составляющей в цепи защиты.
- 88 -



- 89 -

Основная вторичная обмотка трансформатора 1ТН напряжением Uном = В, питающая реле, приборы и устройства синхронизации, защищена автоматическим выключателем 1АВ. Цепь 3Uо, питающаяся от дополнительных обмоток трансформатора 1ТН,и трансформатор 3ТН используются для защиты статора генератора от замыканий на землю. Они защищены автоматическими выключателями 2АВ и 3АВ.

Дополнительные обмотки трансформатора 2ТН(на 100 В) обеспечивают питание АРВ напряжением 173 В. Они защищены автоматическим выключателем 4АВ.

Для повышения надежности питании реле защиты от повышения напряжения и АРВ рубильник в цепи основных обмоток трансформатора 1ТН установлен после автоматического выключателя, а в цепи обмоток трансформатора 2ТН, питающих АРВ, он не установлен (в целях повышения надежности). При этом видимый разрыв в цепи АРВ в случае необходимости может быть создан снятием крышки автоматического выключателя 4АВ и установкой изолирующей прокладки между его контактами.

Применения защиты от самопроизвольных смещений нейтрали в схеме рис.П.11 не требуется, так как она предназначена для мощных генераторов с водяным охлаждением обмотки статора.

Соединение дополнительных обмоток однофазных трансформаторов по схеме разомкнутого треугольника на многих электростанциях и подстанциях выполнено по-разному. В целях унификации схем ТН и способов проверки правильности включения защит от замыканий на землю целесообразно применять единую схему соединения в разомкнутый треугольник. Рекомендуемая схема разомкнутого треугольника показана на рис.П.11 и на схемах включения однофазных ТН, имеющих две вторичные обмотки.

2.5. На рис.П.12 приведена схема включения однофазных трехобмоточных ТН 35 кВ типа ЗНОМ-35. Вторичные цепи основных и дополнительных обмоток выведены на шинки, находящиеся на щите. На рис. П 12,б показана потенциальная диаграмма вторичных напряжений, на которой векторы напряжений основной и дополнительной обмоток совмещены соответственно схеме соединений и обозначены все узлы схемы. От одной из замкнутых вершин разомкнутого треугольника

- 90 -



К удаленным приборам a)

П.12. Схема ТН 35 кВ при двойной системе шин и при заземлении вторичных цепей у ТН:

а) – схема;б)потенциальная диаграмма; 1р, zp – рубильники; 1ав-5ав - автоматические выключатели ;1ПР-3ПР - переключателй;

R- резистор 25 им

91 -

выведен провод на шинку и , используемую при проверках рабочим током защит от замыканий на землю, получающих питание от цепи3Uо.

Заземление вторичных обмоток трансформатора напряжения установлено непосредственно у трансформатора.

Во всех незаземленных и заземленных проводах, отходящих от ТН, установлены рубильники и автоматические выключатели. При этом для защиты цепи 3Uо в проводе н предусмотрен отдельный автоматический выключатель.

В схеме предусмотрен неселективный автоматический выключатель 5АВ для присоединения удаленных нагрузок.

Отдельные цепи для питания расчетных счетчиков (показаны пунктиром) прокладываются лишь при нецелесообразности их питания по общему кабелю.

В схеме предусмотрено переключение на резервное питание вторичных цепей данного ТН от трансформатора 2ТH с помощью переключателей IПP-3ПP.

Для предотвращения самопроизвольных смещений нейтрали в некомпенсированных сетях с малым емкостным током в цепи 3Uо до автоматического выключателя включен резистор R.

2.6. Схема рис.П.13 также приведена для однофазных трехобмоточных ТН 35 кВ, но при установке заземлений во вторичных цепях на общей для распределительного устройства 35 кВ шинке фазы в.

В связи с этим в заземленных проводах основных и дополнительных обмоток отсутствуют коммутационные аппараты (рубильники, переключатели, автоматические выключатели).

Резервное питание от трансформатора 2ТН может подаваться через рубильники ЗР-5Р. При включении этих рубильников необходимо отключить автоматические выключатели 1АВ- 4АВ и рубильники 1P, 2P.

Рубильник 5Р и автоматический выключатель 4АВ должны быть трехполюсными во избежание создания второго объединения заземленных проводов двух ТН, выведенных на общую шинку фазы в, которое нарушает токораспределение по этим проводам и равновесие магнитных потоков вокруг жил кабелей трансформаторов.

2.7. На рис.П.14 показаны схемы включения со стороны РУ и потенциальная диаграмма ТН 110 кВ и выше при установке заземления вблизи трансформатора и на щите.


- 92 -



- 93 -

В схеме рис.П.14,б отсутствуют полюса рубильников 1Р\2Р в заземленных на щите проводах в и к .

Обмотки ВН трансформатора (каскадного или с емкостным делителем) изображены условно.

В обеих схемах предусмотрена возможность питания счетчиков по отдельному кабелю (через автоматический выключатель 3Ав). Предусмотрено также питание от цепи ЗUо по отдельному кабелю фиксирующих измерительных приборов. Это необходимо, так как для них допускаются потери напряжения не более 2%, тогда как для защит, питающихся по общему кабелю, допустима потеря напряжения до 3%.

Схема включения ТН на щите зависит от способа резервирования питания его вторичных цепей.

На рис.П.15 приведены схемы, применяемые при взаимном резервировании двух ТН (например, при двойной системе шин) с помощью переключателей 1ПР-ЗПР. Следует отметить, что при установке заземления на щите вместо переключателей часто применяются рубильники, включенные так же, как на схеме рис. П.13 (рубильники ЗР-5Р).

Однако схема с рубильниками имеет недостаток, заключаю­щийся в возможности объединения вторичных цепей двух ТН через рубильники резервирования. Это может привести к одновременному отключению автоматических выключателей в цепях основных и дополнительных обмоток обоих ТН (1Ав и 2Ав на рис .П. 14.,б).

Так, если при включенном положении указанных рубильников, заменявшихся переключатели 1ПР, 2ПР (см. рис. П.15 ,б) рубильники 1P, 2P (см. рис.П.14б) ошибочно останутся включенными, то при отключении одной из систем шин (защитой или вручную) напряжение на нее будет подаваться через два соединенных последовательно ТН, через которые будет проходить большой ток (KЗ или емкостный), что вызовет отключение автоматических выключателей.

Полное обесточение цепей напряжения приведет к отказу в действии устройств блокировки защиты линий, выполненных по схеме рис П.5 или П.6, и ложному отключению линий дистанционной защитой, оставшейся без напряжения.

Для предотвращения таких ложных отключений следует устанавливать в местных инструкциях порядок операций, связанных с объединением вторичных цепей двух ТН.

- 94 -



На щит б)

Рис. П.14. Схема включения ТН в РУ 110 кВ и выше:

а - при заземлении вблизи ТН; б - при заземлении на щите; в - потенциальная диаграмма; 1Р,2Р – рубильники; 1Ав – 3Ав –автоматические выключатели; ФИП – фиксирующий измерительный прибор

- 95-



Рис. П 15. Включение ТН на щите при взаимном резервировании двух трансформаторов:

а - при заземлении вблизи ТН; б - переключатели и шинки при заземлении на щите; 1ПР-ЗПР - переключатели; 4 Ав - неселективный автоматический выключатель; R- резистор; тА - миллиамперметр; К- кнопка

- 96 -



Рис.П.16. Включение ТН на щите при взаимном резервировании трех трансформаторов:

1ПР-ЗПР - переключатели на три положения,4Ав - неселективный автоматический выключатель; R - резистор; тА - миллиамперметр;

К- кнопка
- 97 -

При резервировании питания вторичных цепей одного или не­скольких трансформаторов одним ТН (например, трансформатором, подключенным к шинам при полуторной схеме РУ) схема может выпол­няться по рис.П.15, но при этом не прокладываются кабели от ре­зервируемого трансформатора к переключателям 1ПР, 2ПР, ЗПР ре­зервирующего трансформатора. Указанные переключатели на резерви­рующем трансформаторе в этом случае не устанавливаются.

При взаимном резервировании ТН, подключенных к трем линиям электропередачи напряжением 330 кВ и выше, схема включения каж­дого из них выполняется по рис.П.16,

При установке заземления на щите включение переключателей 1ПР, 2ПР в схеме рис .П.16 производится аналогично указанному на рис.П.15,б .



Рис.П.17 .Схемы включения в потенциальные диаграммы ТН на обходной системе шин 110-220 кВ:

а - включение трансформатора на две фазы;б - включение трансформатора на одну фазу, 1P - рубильник; 1Ав - автоматический выключатель

- 98-

2.8. На рис. П. 17 приведены схемы включения ТН, устанавливаемого на обходной системе шин для синхронизации при замене обходным выключателем выключателей других присоединений.

На электростанциях, где управление выключателями генераторов (блоков) осуществляется с главного щита, ТН устанавливаются на двух фазах (см.рис.П.17,а).

При управлении выключателями блоков генератор-трансформатор с блочного щита, выключателями остальных присоединений (линии автотрансформаторов и др.) с центрального щита ТН устанавливается на одной фазе.

3. Особенности выполнения вторичных цепей напряжения

3.1. Переключение питания цепей напряжения отдельных присоединений.

3.1.2. При двойной системе шин цепи напряжения при переводе присоединений с одной системы шин на другую могут переключаться на другой ТН блок-контактами шинных разъединителей или контактами реле-повторителей положения этих разъединителей.

3.1.2. На рис.П.18 переключение производится блок-контактами разъединителей 6-35 кВ. В схеме рис. П.18, при установке заземления на щите показано включение кабелей, прокладываемых к блок-контактам, при котором сумма токов в жилах этих кабелей равна нулю. Чтобы сумма токов, была равна нулю и в шинках напряжения, присоединение к ним указанных кабелей следует производить в одном месте.

3.1.3. На рис.П.19 приведены схемы переключения реле-повто­рителями цепей напряжения присоединений 35-220 кВ, на которых отсутствуют устройства защиты, подверженные ложным срабатываниям при одновременном исчезновении и восстановлении напряжения и постоянного тока, и устройства, на которые должна подаваться цепь 3Uо.

При заземлении вблизи ТН (см.рис.П.19,б) выполнена встречная блокировка реле 1РПP, 2РПP, не допускающая объединения цепей напряжения двух ТН через контакты этих реле.

При заземлении на щите встречная блокировка реле-повторителей обычно не предусматривается(см.рис.П19,б).

- 99 -



Рис.П.18. Переключение цепей напряжения присоединений 6-35 кВ блок-контактами разъединителей:

а.- поясняющая схема; б- схема переключения цепей напряжения при заземлении вблизи ТН; в - то же, но при заземлении на щите

При этом, если включены оба шинных разъединителя, объединяются цепи двух ТН через контакты реле-повторителей, что может привести к нежелательным последствиям. Так, если при выводе в ремонт одной из систем шин во время переключения всех ее присоединений на другую систему шин на одном из них после отключения разъединителя его блок-контакт останется замкнутым (что возможно при нарушении механической связи привода разъединителя с блок-контактом), то и основные вторичные обмотки ТН обеих систем шин останутся соединенными между собой. Вследствие этого после отключения шиносоединительного выключателя на систему шин, отключенную для ремонта, будет подаваться напряжение через последовательно соединенные трансформаторы напряжения 1ТH и 2ТН. При этом из-за большого емкостного тока шин возможно отключение автоматических выключателей обоих ТН. В связи с изложенным применение встречной блокировки реле-повторителей целесообразно и при установке заземления на щите.


- 100 -



Рис. П.19. Переключение контактами реле-повторителей цепей напряжения измерительных приборов и защит от междуфазных КЗ с токовыми пусковыми органами на присоединениях 35-220 кВ: а - поясняющая схема; б - включение реле-повторителей и схема переключении при заземлении вблизи трансформатора исчезновения напряжения; в - то же, но при заземлении на щите; г - сигнализация напряжения; 1РПР, 2РПР - промежуточные реле РПУ-2. На рис.П.19,б видно, что при заземлении вблизи ТН требуется большее количество контактов реле-повторителей, чем при заземлении на щите.

О неисправности (обрыве) цепей катушек реле-повторителей подается сигнал.

3.14. В схеме (рис.П.20) для переключения цепей напряжения линий 110 кВ и выше при двойной системе шин используются по два реле-повторителя, управляемых блок-контактами каждого из разъединителей. Реле 1РПР и 2РПР - с замедлением при возврате, реле 11РПP и 12РПР - без замедления.

- 101 -



Рис.П.20. Переключение цепей напряжения линий 110-220 кВ:

а - поясняющая схема; б- включение реле-повторителей;

в - схема переключении, г - сигнализация неисправностей в цепях напряжения; 1РПР, 2РПР - реле РПУ-2; 11РПР,12РПР - реле РП-252; Рб - контакт реле блокировки.


- 102 -

При отключении разъединителей реле 11РПР и 12РПР будут возвращаться и снимать оперативный ток защиты быстрее, чем замедленные реле 1РПР и 2РПР снимут с защиты напряжение. При включении разъединителей реле 11РПР, 12PПP будут срабатывать и подавать оперативный ток только после срабатывания реле 1РПР, 2РПР, подающих на защиту напряжение.

При таком включении реле-повторителей контакты реле 11РПP и 12РПР будут подавать и снимать с защиты оперативный ток только при наличии на ней напряжения. Благодаря этому предотвращается возможность неправильных действий дистанционной и дифференциально-фазной защит и ОАПВ при исчезновении и восстановлении питания реле-повторителей оперативным током. Предотвращается также ложное действие указанных устройств в случае разрегулировки блок-контактов разъединителей.

При обрыве цепей катушек реле-повторителей подается сигнал.

Схема рис.П.20 приведена для случая установки заземления вблизи ТН. При заземлении на щите встречная блокировка реле-повторителей (показана на рис.П.20,б) и включение контактов реле-повторителей в заземленные провода (б и к ) не обязательны.

3.2. Цепи синхронизации.

3.2.1. К устройствам синхронизации подключаются вторичные цепи двух ТН, включенных по обе стороны выключателя, на котором производится синхронизация. В связи с этим цепи синхронизации могут соединяться со вторичными цепями нескольких ТН с помощью реле синхронизации PCX, управляемых ключами синхронизации или ключами выбора выключателя.

Со стороны генерирующего источника на устройство синхро­низации должны подаваться два линейных напряжения Uав и Uвс, а от системы - одно, в условиях синхронизации совпадающее по фазе с напряжением U ав .

Для синхронизации на генераторном напряжении используются основные обмотки ТН, а со стороны высшего напряжения электро­станции (110 кВ и выше) - дополнительные обмотки, соединенные по схеме разомкнутого треугольника. Это позволяет получить со стороны ВН напряжение, совпадающее при синхронизме по фазе с Uав генератора и не применять при синхронизации фазоповоротные трансформаторы.

- 103 -

При наличии на электростанции РУ 35 кВ напряжение на шинах этого РУ также отличается по фазе от генераторного напряжения. Однако при необходимости выполнения синхронизации на выключателе 35 кВ (например, при питании шин 35 кВ от двух трансформаторов связи) использовать дополнительные обмотки ТН 35 кВ нельзя, так как в нормальном режиме напряжение этих обмоток равно 100/3 В, а при однофазных замыканиях на землю повышается в раза. Поэтому в цепи синхронизации должна включаться основная обмотка этого трансформатора через фазоповоротный трансформатор.

3.2.2. На рис. П.21 приведена схема цепей синхронизации для электростанций, где все выключатели, на которых может производиться синхронизация, управляются с главного .щита.

На главном щите устанавливается центральное устройство синхронизации (ЦУС), позволяющее осуществлять точную автомати­ческую синхронизацию, точную ручную синхронизацию и полуавтоматическую самосинхронизацию.

На рис.П.21.а показана схема включения блока генератор-транаформатор в РУ 110-220 кВ, а также обходной и шиносоединительный выключатели 110-220 кВ. Показаны также векторные диаграммы напряжений генератора и шин ВН в условиях нормального режима и соответствующие им потенциальные диаграммы напряжений на вторичных обмотках трансформаторов напряжении 1ТН-4ТН (см. также рис.П.14, П.17.а и рис.П.11).

Поскольку в автоматических синхронизаторах (например, AC-1T, АСТ-4А, АСТ-4Б) объединяется одна из фаз (фаза в ) синхронизируемых напряжений, в схеме рис.П.21,б предусмотрен разделительный трансформатор РТ.

При замене выключатели 110-220 кВ любого присоединения (в том числе и блока генератор-трансформатор) обходным выключателем синхронизация производится на обходном выключателе с использованием ТН обходной системы шин (ЗТН). При этом для синхронизации блока от ЗТН (трансформатор напряжении со стороны генератора) на устройство синхронизации должны подаваться два линейных напряжения. Поэтому на обходной системе шин нужно устанавливать ТН на двух фазах (см.рис.П.17,а).

На рис. П. 21,в приведена схема синхронизации на выключателе 35 кВ с применением фазоповоротного трансформатора, состоящего из двух однофазных трансформаторов ФТа, ФТв

Рис.П.21. Цепи синхронизации, осуществляемой только на главном щите электростанции:

а - поясняющая схема; б - цепи синхронизации; в - поясняющая схема и схема синхронизации на выключателе 35 кВ трансформатора связи; 1РПP-4РПP - контакты реле-повторителей положения разъединителей 1P-4P; 1PCX-4PСX - контакты реле синхронизации на выключателях. 1B-4B; РТ - разделительный трансформатор(Т-74, 270 В.А; 127/127 В, Uк= 10.5+11%); ЦУС - центральное устройство синхронизации; ШСХд - шинка для самосинхронизации; Фта, ФТв -однофазные трансформаторы Т-74,270 В.А,220/127 В