для наружной установки

Трансформаторы напряжения для наружной установки изготовляются на напряжение 110 кВ и выше и выполняются по каскадной схеме, так как применение обычной конструкции нецелесообразно в связи с тем, что при относительно малой мощности размеры этих трансформаторов чрезвычайно возросли бы из-за больших, вследствие высокого первичного напряжения, изоляционных расстояний. При этом масса таких трансформаторов напряжения возросла бы пропорционально более чем квадрату увеличения напряжения, поскольку их масса растет быстрее, чем масса силовых трансформаторов при увеличении напряжения.

Масляный трансформатор типа НКФ – 110 в фарфоровом кожухе состоит из двух каскадов, выполненных на одном общем магнитопроводе. Схема данного трансформатора напряжения приведена на рисунке 3.9.

Рисунок 3.9 – Схема трансформатора напряжения типа НКФ

Обмотка высокого напряжения разделена на две одинаковые последовательно соединенные секции, представляющие собой первый и второй каскады. На начало обмотки высшего напряжения первого каскада А подается напряжение, а конец обмотки второго каскада Х заземляется. Магнитопровод соединен с серединой обмотки высокого напряжения и находятся под напряжением, равным половине рабочего напряжения. Благодаря этому изоляция обмотки высокого напряжения каждого каскада выполняется на половину рабочего напряжения, что существенно уменьшает размеры и массу трансформатора. Обмотки каскадов трансформатора напряжения располагаются на противоположных стержнях двухстержневого магнитопровода, рисунок 3.9.

В обоих каскадах ближними к сердечнику намотаны выравнивающие обмотки П1 и П2, а поверх них намотаны выравнивающие обмотки П1 и П2, а поверх них намотаны обмотки высокого напряжения (ВН). Обмотки ВН защищены электростатическими экранами Э. В первом каскаде, экран Э соединен с вводом ВН А, а во втором экран Э заземлен. Поверх заземленного второго экрана Э намотаны основная и дополнительная обмотки низкого напряжения.

Выравнивающие обмотки П1 и П2 включены параллельно и предназначены для равномерного распределения вторичной нагрузки между двумя каскадами трансформатора напряжения. При отсутствии нагрузки в выравнивающих обмотках тока нет, и по обмоткам высокого напряжения каждого каскада протекает только ток холостого хода. При включении нагрузки напряжение обмотки П2 из-за падения напряжения в обмотке высокого напряжения второго каскада уменьшается, вследствие чего по выравнивающим обмоткам П1 и П2 начинает циркулировать нагрузочный ток, который оказывает размагничивающее действие на обмотку высокого напряжения первого каскада. Значение нагрузочного тока таково, что первый каскад воспринимает на себя половину нагрузки. Таким образом, благодаря выравнивающим обмоткам нагрузка и напряжение распределяются поровну между двумя каскадами трансформатора напряжения.

Каскадный трансформатор напряжения типа НКФ – 110 помещается в изолированную фарфоровую покрышку, наполненную трансформаторным маслом, и представляет собой один блок. Сверху покрышка закрыта маслорасширителем, на котором имеются указатель уровня масла, контактная шпилька (ввод А) и пробка для дыхания. Снизу покрышка крепится на плите стальной подставки. Соединение фарфора покрышки со сталью плиты и расширителя осуществляется через уплотнительные прокладки из маслостойкой резины. На стальной подставке закрепляется коробка зажимов, на которую выводятся концы обмоток низкого напряжения а – х, а_д – х_д, болт заземления и заземленный конец Х обмотки высокого напряжения, и приварен патрубок со спускным краном для масла. Коробка зажимов закрывается дверцей, на которую прикреплен щиток с основными техническими данными трансформатора.

Трансформаторы напряжения типа НКФ выпускаются с классами точности 1 и 3. Чем выше напряжение, тем сложнее конструкция трансформатора напряжения. Трансформаторы напряжения на 220, 330 и 500 кВ состоят соответственно из двух, трёх и четырех каскадных блоков соединенных последовательно. Поэтому в установках 500 кВ и выше применяются трансформаторные устройства с емкостным отбором мощности, присоединенные к конденсаторам высокочастотной связи С1 с помощью конденсатора отбора мощности С2. Схема такого трансформатора приведена на рисунке 3.10.

Рисунок 3.10- Схема трансформатора напряжения типа НДЕ

Напряжение, снимаемое с конденсатора отбора мощности С2 подается на трансформатор напряжения TV, имеющий две вторичные обмотки, которые соединяются по такой же схеме, как и у трансформаторов НКФ.

Для увеличения точности работы емкостного делителя напряжения (НДЕ) в цепь первичной обмотки трансформатора TV. Включен дроссель L, с помощью которого контур отбора напряжения настраивается в резонанс с конденсатором С2. Дроссель L и трансформатор TV встраиваются в общий бак и заливаются маслом. Кроме того, между дросселем L и емкостным делителем включен высокочастотный заградитель Z1, который не пропускает токи высокой частоты в трансформатор TV.

При работе трансформатора TV на холостом ходу возникают феррорезонансные явления, характеризующиеся скачкообразными изменениями тока. Это приводит к резким повышениям напряжения и искажению формы кривой вторичного напряжения, которая в этом случае существенно отличается от синусоидальной.

Для предотвращения таких искажений и колебаний напряжения к выводам а – х основной вторичной обмотки подключается противорезонансный фильтр Z2, рисунок 3.10.

В настоящее время выпускаются емкостные трансформаторы напряжения на 500 кВ (НДЕ – 500), на 750 кВ (НДЕ – 750) и на 1150 кВ (НДЕ 1150).