Лекция 13. Трансформаторы тока на напряжения 110, 220 кВ серии ТФМ

Трансформаторы тока на напряжения 110, 220 кВ серии ТФМ. Однофазные масляные трансформаторы тока серии ТФМ наружной установки предназначены для питания электричес­ких измерительных приборов и защитных устройств в элект­росетях переменного тока 35 и 110 кВ, для использования в системах защиты электрооборудования классов напряжения до 500 кВ и выше.

Внешний вид трансформатора тока серии ТФМ показан на рисунке 3.15.

Для измерительных цепей трансформаторы выпускаются в исполнениях с классом точности 0,2 и 0,5. Предусмотрены исполнения трансформаторов для умерен­ного, холодного и тропического климатов.

Основные параметры трансформаторов серии ТФМ приведены в таблице 3.19.

Таблица 3.19. Основные параметры трансформаторов серии ТФМ

Тип	Номинальное напряжение, кВ	Номинальный первичный ток, А	Число вторичных обмоток	Номинальный вторичный ток, А	Номинальная вторичная нагрузка с cos j = 0,8, ВА в классах точности
0,2	0,5	5Р	10Р
ТФМ-110-II-У1		100; 200; 300; 400; 600; 1200		1; 5	-
750; 1500
500; 1000; 2000
ТФМ-110-II-1-У1		100; 200; 300; 400; 600; 1200			-
750; 1500
ТФМ-110-II-2У1 (ХЛ1, Tl)		2 х (300; 400; 500; 600) 2 х (750; 1000)	до 5	1; 5
ТФМ-110-II-ЗУ1 (ХЛ1, Tl)		4 х (300; 400; 500) 3000; 4000	до 5	1; 5
ТФМ-220-II-1У1 (ХЛ1, Tl)		2 х (300; 400; 500; 600; 750; 1000)	до 5	1; 5
ТФМ-220-II-2У1 (ХЛ1, Tl)		4 х (300; 400; 500) 3000; 4000	до 5	1; 5

Трансформаторы содержат первичную высоковольтную обмотку из одного или нескольких витков с прямолинейной частью, проходящей через три, четыре или пять кольцевых магнитопроводов с вторичными обмотками и изолирующие ее жесткие ци­линдры, закрепленные в опорных изоляционных плитах. Активная часть установлена на металлическом основании внутри фар­форовой покрышки, заполненной транформаторным маслом и закрытой сверху маслорасширителем.

Концы первичной обмотки присоединены к съемным вводам, установленным на расширителе. Зажимы для заземления, низковольт­ные выводы одной измерительной обмотки и двух или трех обмоток для защитных цепей размещены на основании трансформатора.

ОАО «Уралэлектротяжмаш» (Энергомаш) с 2003 года производит элегазовые трансформаторы тока наружной установки на номинальное напряжение 110 кВ.

Трансформатор тока на напряжения 110 кВ серии ТРГ. Трансформатор тока предназначен для передачи сигнала измерительной информации измери­тельным приборам и устройствам защиты и управле­ния в установках переменного тока.

Трансформатор предназначен для эксплуатации на открытом воздухе в районах с умеренным или холодным климатом, невзры­воопасной окружающей средой, не содержащей агрес­сивных газов и паров в концентрациях, разрушающих металлы и изоляцию.

Главной изоляционной средой трансформатора тока ТРГ-110 II* является шестифтористая сера SF6 (элегаз) или смесь элегаза с тетрафторметаном CF4 (хладон-14). Применение в качестве главной изоляции смеси элегаза и тетрафторметана позволяет эксплуатировать трансформатор тока в районах с холодным климатом при температуре окружающей среды до минус 55°С.

Планируется выпуск трансформаторов тока для рай­онов с холодным климатом с применением элегаза без смеси с хладоном-14.

Контроль газовой среды осуществляется с помощью сигнализатора плотности.

Габаритные, установочные и присоединительные размеры представлены на рисунке 3.16.

При заказе возможна поставка в климатическом ис­полнении Т1 (верхнее рабочее значение температуры воздуха плюс 55°С).

Основные особенности и преимущества:

· Применение в качестве главной изоляции элегаза или смеси SF6 + CF4 (в зависимости от климатического исполнения) делает трансформатор тока практичес­ки необслуживаемым в процессе эксплуатации;

· Пожаро- и взрывобезопасность;

· Длительный срок службы - 40 лет;

· Три коэффициента трансформации в соотношении 1: 2: 4, переключение которых осуществляется пе­рестановкой перемычек;

· Высокие классы точности вторичной обмотки для из­мерения, вплоть до 0,2 S при достаточно больших вторичных нагрузках;

· Наличие в измерительной обмотке отпайки от поло­вины числа витков.

Основные параметры трансформаторов серии ТРГ приведены в таблице 3.20.

Таблица 3.20. Основные параметры трансформаторов серии ТРГ

Наименование параметра	Значение
Номинальное напряжение, кВ
Наибольшее рабочее напряжение, кВ
Номинальные первичные токи трансформатора, А	200-400-800 300-600-1200 400-800-1600 500-1000-2000
Номинальный вторичный ток, А
Параметры тока короткого замыкания:
Наибольший пик, кА	102*
Односекундный ток термической стойкости, кА	40*
Срок службы трансформатора, лет
Количество вторичных обмоток: -для измерений -для защиты
Номинальный класс точности вторичных обмоток: -для измерений -для защиты	0,2(0,5) 5Р
Номинальная вторичная нагрузка вторичных обмоток, В*А: -для измерений -для защиты	15, 30, 60
Номинальная предельная кратность

Трансформатор тока серии ТРГ представляет со­бой конструкцию, в верхней части которой расположен металлический корпус, закрепленный на опорном изо­ляторе. Изолятор в свою очередь закреплен на основа­нии, в котором находится коробка выводов вторичных обмоток. На металлическом корпусе закреплена пер­вичная обмотка и ее выводы, внутри корпуса размеща­ются вторичные обмотки. Внутренняя полость корпуса и изолятора заполнена изолирующим газом.

Конструкция первичной обмотки позволяет получить различные коэффициенты трансформации при изме­нении количества витков путем последовательно-па­раллельного соединения секций первичной обмотки.

Вторичные обмотки помещены в электростатичес­кие экраны, которые выравнивают внутреннее элект­рическое поле.

Активная часть магнитопровода вторичной обмотки для измерения изготовлена из нанокристаллического сплава на основе железа, обмоток для защиты - из хо­лоднокатаной анизотропной электротехнической стали.

Контроль состояния газовой среды производится с помощью сигнализатора плотности, имеющего темпе­ратурную компенсацию. Сигнализатор плотности осна­щен двумя парами контактов, что позволяет получать сигнал при двух значениях плотности (давления) газа и дистанционно осуществлять контроль над состоянием газовой среды аппарата.

Применение высококачественных уплотнений обеспе­чивает утечку не более 0,5% в год (от общей массы газа).

В верхней части трансформатора тока располо­жено защитное устройство, которое соединяет внут­ренний газовый объем с атмосферой при значитель­ном превышении внутреннего давления (например, при избыточном заполнении газом или внутреннем дуговом перекрытии), что делает аппарат взрывобезопасным.

В трансформаторе отсутствует внутренняя твердая изоляция, что снижает уровень частичных разрядов до минимума и повышает его надежность.

ОАО "Раменский электротехнический завод "Энергия". В прошлом Раменский филиал Московского производственного объединения "Электрозавод" имени В.В. Куйбышева, а ныне ОАО "Раменский электротехнический завод "Энергия", был создан на базе артели "Металлист". В артели тогда работало всего около 100 человек и они выпускали игрушки.

1937 год стал во многом переломным, в производственном задании артели появились новые наименования изделий: трансформаторы электродуговой сварки, низковольтные трансформаторы местного шахтного освещения, трансформаторы точечной сварки. Вместе с изменением характера выпускаемой продукции, меняется и название артели. "Металлист" переименован в Раменский электромеханический завод.

Основными направлениями деятельности предприятия в настоящее время являются:

· Производство антирезонансных трансформаторов напряжения от 6 до 330 кВ (в перспективе до 500 кВ) серии НАМИ, устойчивых к феррорезонансу и однофазным замыканиям сети на землю через перемежающуюся дугу;

· Высокочастотных заградителей типа ВЗ-630-0.5, ВЗ-1250-0.5, ВЗ-2000-1.0.

· Высоковольтных однофазных масляных выпрямительных преобразователей серии ОПМД-100... 1600.

· Облегченных трансформаторов тока типа ТБМО-110 для автоматического коммерческого учета электроэнергии для сетей напряжением 110 кВ (в перспективе - до 500 кВ);

· Реакторов серии РУОМ для автоматической компенсации емкостных токов в месте однофазного замыкания электрической сети на землю мощностью от 190 до 1520 кВА.

· Продукция завода проходит обязательную сертификацию Госстандарта России, аттестацию межведомственной комиссии РАО "ЕЭС России" с привлечением ведущих специалистов в области электротехники. Предприятие сертифицировано российским морским регистром судоходства по системе ИСО 9001-2000.

Трансформаторы напряжения (антирезонансные однофазные) на напряжения 110, 220 кВ серии НАМИ. Электромагнитный антирезонансный однофазный трансформатор напряжения типа НАМИ предназначен для установки в электрических сетях трехфазного переменного тока частоты 50 Гц с глухо заземленной нейтралью с целью передачи сигнала измерительной информации приборам измерения, устройств автоматики, защиты, сигнализации и управления.

Трансформатор напряжения НАМИ-110 УХЛ1 имеет одноступенчатую некаскадную конструкцию (см рис. 3.17).

Он состоит из активной части, помещенный в металлический корпус. На верху корпуса расположена изоляционная покрышка с металлическим маслорасширителем и масляным затвором емкостью 1л, защищающим внутреннюю изоляцию трансформатора от увлажнения. Трансформатор и масляный затвор заполнены трансформаторным маслом марки ГК. Масляный затвор сообщается с атмосферой через дыхательную пробку. Имеется отверстие для доливки масла в основной бак, заглушенное шариком из нержавеющей стали и затянутое наглухо пробкой во избежание попадания влаги внутрь трансформатора.

Основные параметры трансформаторов серии НАМИ приведены в таблице 3.21.

Таблица 3.21. Основные параметры трансформаторов серии НАМИ

Тип

Номинальное напряжение обмоток, кВ

Номинальная мощность ВА в классах точности*

первичной

вторичной основной №1

вторичной дополнительной №2

вторичной основной № 3

вторичной основной №1

вторичной дополнительной №2

вторичной основной № 3

0,2

0,5

0,2

0,5

НАМИ-110 УХЛ1

110/√3

0,1/√3

0,1

0,1/√3

НАМИ-220 УХЛ1

220/√3

0,1/√3

0,1

0,1/√3

Трансформатор напряжения НАМИ-220 УХЛ1 имеет каскадную конструкцию и состоит из двух ступеней в фарфоровых корпусах с металлическими фланцами (cм рис. 3.17).

Каждая ступень трансформатора имеет по два магнитопровода, закрепленных на соответствующих фланцах. Каждая ступень трансформатора имеет масляный затвор емкостью 2л, защищающий внутреннюю изоляцию от увлажнения. Трансформатор и масляный затвор заполнены трансформаторным маслом марки ГК. Масляный затвор каждой ступени сообщается с атмосферой через дыхательную пробку. Имеется отверстие для доливки масла в основной бак каждой ступени, заглушенное шариком из нержавеющей стали и затянутое наглухо пробкой во избежание попадания влаги внутрь трансформатора.

Трансформаторы тока на напряжения 110, 220 кВ серии ТБМО. Трансформаторы являются масштабными преобразователями тока и предназначены для питания электрических измерительных приборов и релейной защиты в электрических сетях переменного тока частоты 50 Гц с глухо заземленной нейтралью. Трансформатор предназначен для работы на открытом воздухе в районах с умеренным и холодным климатом.

Основные параметры трансформаторов серии ТБМО приведены в таблице 3.22.

Таблица 3.22. Основные параметры трансформаторов серии ТБМО

Тип	Номинальное напряжение, к В	Наибольший рабочий первичный ток, А	Номинальный вторичный ток, А	Односекундный ток термической стойкости, кА	Ток электродинамической стойкости, кА	Количество вторичных обмоток	Рабочий диапазон изменения величины нагрузки, ВА	Номинальная предельная кратность обмоток для защиты № 3, 4, 5, не менее
Обмотка №1- класс точности 0,2S при cos φ = 1,0	Обмотка №2 - класс точности 0,5S при cos φ = 0,8	Обмотка №3, 4, 5 - класс точности 5Р при cos φ = 0,8
ТБМО-110			1 и 5				0,5 - 2,0	5 - 20	7,5 - 30
ТБМО-220			1 и 5				0,5 - 2,0	5 - 20	12,5 - 50

Трансформатор имеет одноступенчатую некаскадную конструкцию (см. рис. 3.18.). Он состоит из активной части, помещенной в металлический корпус с трансформаторным маслом марки ГК. На верху корпуса расположена изоляционная покрышка с металлическим маслорасширителем и масляным затвором, защищающим внутреннюю изоляцию от увлажнения.

ОАО «Запорожский завод высоковольтной аппарату­ры» является одним из крупнейших в Украине и хорошо из­вестным во многих странах мира электротехническим пред­приятием. В течение 50 лет предприятие разрабатывает, из­готавливает и поставляет электротехническое оборудова­ние практически во все регионы мира. Наше оборудование обеспечивает передачу и распределение энергии на круп­нейших энергетических объектах стран СНГ и в 38 странах за рубежом.

Производственная и испытательная база предприятия позволяет обеспечить изготовление изделий по прогрессив­ным технологическим процессам и на современном техно­логическом оборудовании с необходимым контролем каче­ства, производить испытания изделий в полном объеме, пре­дусмотренными национальными и международными стан­дартами и специальными требованиями Заказчика. Система качества аттестована фирмой TNO CERTIFICATION по меж­дународной системе ISO-9001, регистрационный номер сертификата S97.272.

Предприятие производит значительный объем электро­технической продукции:

· измерительные трансформаторы тока для включения в сеть напряжением от 10 кВ до 1150 кВ, номинальный пер­вичный ток от 15 А до 4000 А;

· измерительные трансформаторы напряжения и дели­тели напряжения для включения в сеть от 35 кВ до 1 150 кВ;

· комплектные распределительные устройства на на­пряжение 6,10 и 35 кВ, номинальные токи от 630 А до 3150 А, с маломасляными, вакуумными или элегазовыми выключа­телями;

· комплектные трансформаторные подстанции на на­пряжение 6-10/0.4 кВ с силовыми трансформаторами 160-400 кВА;

· камеры сборные одностороннего обслуживания на напряжение 6-10 кВ, номинальные токи от 400 А до 1000 А с маломасляными или вакуумными выключателями;

· разъединители на напряжение от 10 кВ до 330 кВ, но­минальные токи от 400 А до 3150 А (внутренней и наружной установки);

· реконструкцию и повышение технического уровня подстанции КРУ путем замены масляных выключателей на вакуумные или элегазовые выключатели с установкой совре­менных релейных схем защиты и автоматики.

Достоинством поставляемого оборудования является:

· быстрый и легкий монтаж;

· малая площадь установочного места;

· удобное и безопасное обслуживание;

· надежность в работе;

· небольшие эксплуатационные расходы.

По желанию Заказчика предприятие осуществляет пол­ный объем услуг по монтажу и наладке поставляемого обо­рудования с последующим сервисным обслуживанием в те­чение гарантийного периода.

Измерительные трансформаторы тока класса напряжения 110, 220 кВ. Измерительные трансформаторы тока изготавливаются с элегазовым (серия ТОГ) или масляным заполнением, с фарфоровой или силиконовой внешней изоляцией.

Основные параметры трансформаторов тока производства ОАО «Запорожский завод высоковольтной аппаратуры»приведены в таблице 3.23.

Таблица 3.23. Основные параметры трансформаторов тока производства ОАО «Запорожский завод высоковольтной аппаратуры»

Тип изделия	Номинальный первичный ток, А	Номинальный вторичный ток, А	Количество вторичных обмоток	Ток термической стойкости, кА	Ток электродина­мической стойкости, кА	Номинальный класс точности вторичной обмотки	Номинальная предельная крат­ность вторичных обмоток для защиты
ТФЗМ220Б-ШУ1, ТФЗМ220Б-ШХЛ1	300-600-1200	1 or 5			9.8-19.6--39.2	25-50--100	0.5	15" 10*
ТФЗМ220Б-1УУ1, ТФЗМ220Б-1УХЛ1	500-1000-2000	1 or 5			9.8-19.6--39.2	25-50--100	0.5	25** 20*
ТФЗМ220Б-ГП, ТФЗМ220Б-ИТ1	300-600; 400-800; 600-1200; 750-1500	1 or 5			10-20; 9-18; 20-40; 17-34;	27-54; 24-48; 54-108; 45-90	0.5,	16** 12*
ТФЗМ 110Б-1У1, ТФЗМ 110Б-1ХЛ1	50-100; 75-150; 100-200; 150-300; 200-400; 300-600; 400-800				2-28	10-126	0.5
ТФЗМ 110Б-ШУ1, ТФЗМ 110Б-ШХЛ1	750-1500; 1000-2000	1 or 5					0.5
ТФЗМ 110Б- IVУ1, ТФЗМ 110Б-IVХЛ1	100; 150; 200; 300; 400; 600; 750; 1000; 1500; 2000	1 or 5					0.5
ТОМ 220Б-1У1, ХЛ1,Т1,	600; 800; 1500; 2000; 3000	1 or 5			22.8+63	41.4+120	0.2; 0.5
ТОГ110-II-1У1	50; 75; 100; 150; 100-200; 150-300; 200-400; 300-600; 400-800; 500-1000;750-1500; 1000-2000; 1500-3000	1 or 5					0.2; 0.5 "	20 or 30
ТОГ220-II-1У1*"	300-600; 400-800; 500-1000; 600-1200; 1000-2000; 1500-3000	1 or 5					0.2; 0.5

Внешний вид трансформаторов тока производства ОАО «Запорожский завод высоковольтной аппаратуры» изображён на рисунке 3.19.

Измерительные трансформаторы напряжения класса 110, 220 кВ. Измерительные трансформаторы напряжения изготавливаются с элегазовым или масляным заполнением, с фарфоровой или силиконовой внешней изоляцией.

Основные параметры трансформаторов напряжения производства ОАО «Запорожский завод высоковольтной аппаратуры»приведены в таблице 3.24.

Таблица 3.24. Основные параметры трансформаторов напряжения производства ОАО «Запорожский завод высоковольтной аппаратуры»

Тип изделия	Номинальное напряжение, В	Номинальная мощность в классе точности, ВА
первичное	вторичное основной обмотки	вторичное до­полнительной обмотки
0.2; 0.5; 1.0; 3.0
ЗНОГ-М-220-1УХЛ4 ЗНОГ-М-220-1ТС4*,	220000:Ö3	100:ÖЗ		150;400;-;-
ЗНОГ-М-220-НУХЛ4, ЗНОГ-М-220-ИТС4*	-;-;600; 1200
ЗНОГ-М-110-1УХЛ4, ЗНОГ-М-110-1ТС4*,	110000:Ö3	100:ÖЗ		150;400;-;-
ЗНОГ-М-110-НУХЛ4, ЗНОГ-М-110-ИТС4*	-;-;600; 1200
НКФ-110-II-У1,	110000:Ö3	100:ÖЗ		100; 200; 400; 1000
НКФ-110-II-Т1,	-; 400; 600; 1200
НКФ-110-III-У1, НКФ-110-III-Т1,				-; 400; 600; 1200
НКФ-110-II-У1-И**			100:3	-; 400; 600; 1200
НКФ-220-II-У1, НКФ-220-II-Т1,	220000:Ö3	100:ÖЗ		100; 200; 400; 1000
-; 400; 600; 1200
НКФ-220-III-У1, НКФ-220-III-Т1				100; 200; 400; 1000
-; 400; 600; 1200
ЕТН-220	220000:Ö3	100:ÖЗ		200; -; -; 800

Внешний вид трансформаторов напряжения производства ОАО «Запорожский завод высоковольтной аппаратуры» изображён на рисунке 3.20.