double arrow

ПІДГОТОВКА ДО ЛАБОРАТОРНОЇ РОБОТИ


3.1.1 МЕТА|ціль| ВИКОНАННЯ РОБОТИ

1. Вивчити конструкцію і методику випробувань трансформаторів струму|току|.

2. Ознайомитися з|із| вибором трансформаторів струму|току| для цілей виміру|вимірювання| і підключення реле захисту.

3. Набути практичних навичок у визначенні параметрів і характеристик трансформаторів струму|току|.

 

3.1.2 ТЕОРЕТИЧНА ПІДГОТОВКА

Вимірювальні трансформатори струму|току| (ВТТ) служать для перетворення струмів|токів| первинних ланцюгів|цепів| в стандартні струми|токи| 5 або 1 А для вимірювальних приладів, пристроїв|устроїв| релейного захисту і автоматики. Нормально трансформатори струму|току| працюють в режимі, близькому до режиму короткого замикання вторинної|повторної| обмотки.

Розмикання вторинної|повторної| обмотки за наявності струму|току| в первинному ланцюзі|цепі| неприпустимо|недопустимий|, оскільки|тому що| при цьому може бути пошкоджена ізоляція трансформатора з витікаючими звідси наслідками.

Струм|тік|, вимірюваний ВТТ, визначають виразом|виразу|:

де: Кн=I/I – номінальний коефіцієнт трансформації, що представляє|уявляє| відношення|ставлення| первинного до вторинного|повторного| номінального струму|току|.




Для|в| трансформаторів струму|току| розрізняють три види похибок :

• відносну струмову, у відсотках|процентах|:

• кутову δ, визначувану між вектором первинного I1| і вторинного|повторного| I2| струмів|токів|;

• повну|цілковиту| e.

Повна|цілковита| струмова погрішність є значенням різниці твору|добутку| номінального коефіцієнта трансформації на миттєве значення вторинного|повторного| струму|току| і миттєвого значення первинного струму|току|, що діє, у відсотках|процентах|:

де: I1 – значення первинного струму, що діє; Т – тривалість періоду; i1 і i2 – миттєві значення первинного і вторинного струмів.

На значення похибок  впливає, в основному, струм|тік| намагнічення сталі сердечника|осерді|. Чим вище якість стали, чим більше початкова магнітна проникливість, тим менше струм|тік| намагнічення і тим стабільніше його значення. Для зниження похибок  і підвищення точності вимірів|вимірювань| застосовуються: холоднокатана сталь, пермалой, спеціальні схеми з'єднань|сполук| обмоток|, штучне підмагнічування| сердечника|осерді| і інші засоби|кошти|. Вживана для підвищення точність вимірів|вимірювань| спеціальні матеріали, засоби|кошти| і способи компенсації ускладнюють схеми, конструкції і здорожчують апарат. Треба мати на увазі, що застосування|вживання| трансформаторів високої точності не завжди обов'язково. Слід залежно від призначення по допустимих значеннях похибок  вибирати найбільш дешевий апарат, відповідний|придатний| по точності вимірів|вимірювань|. Для трансформаторів струму|току| встановлено|установлений| п'ять класів точності (таблиця 3.1) залежно від максимальних величин похибок .



 

Таблиця 3.1 – Класи точності і найбільші похибки ВТТ

 

Клас точності

 

 

Струм|тік| в первинній

обмотці (у % ).

 

 

Найбільша похибка

 

Примітка  
Струмова (%)   Кутова (мін)      
  10 ±0,5   ±20    
0,2 20 ±0,35   ±15    
  від 100 до 120   ±0,2   ±10    
  10 ±1,0   ±60    
0,5 20 ±0,75   ±50    
  від 100 до 120   ±0,5   ±40    
  10 ±2,0   ±120    
1,0 20 ±1,5   ±100    
  від 100 до 120   ±1,0   ±80    
3 від 50 до 120   ±3,0   не нормується    

 

Трансформатори струму|току| класу 0,2 застосовуються для точних вимірів|вимірювань|, перевірок і досліджень, ними оснащуються електротехнічні лабораторії електричних станцій.

Трансформатори струму|току| класів 0,5 і 1 встановлюються в розподільних пристроях|устроях| і служать для підключення щитових вимірювальних приладів, розрахункових і контрольних лічильників. Для підключення розрахункових лічильників обов'язково застосовують ВТТ  класу 0,5.

Трансформатори струму|току| класів 3 і 10 використовуються для підключення реле захисту і автоматики.

У деяких схемах релейного захисту| знаходять|находять| застосування|вживання| і спеціальні конструкції ВТТ , наприклад з|із| сердечниками|осердею| типа|типу| Д для диференціального захисту і будь-яких інших захистів|, з|із| сердечником|осердею| типа|типу| Р для релейного захисту будь-якого типу|типу|. Клас точності ВТТ  істотно|суттєвий| залежить від навантаження вторинного|повторного| ланцюга|цепу|.



Навантаження ВТТ  визначається або потужністю S2| і cos|j2 при номінальному струмі|току| I2|, або повним|цілковитим| опором вторинного|повторному| кола|цепу|:

Номінальним навантаженням ВТТ  є|з'являється| найбільша потужність, при якій він працює в своєму найвищому класі точності підключення додаткових приладів, тобто збільшення навантаження вторинного|повторного| ланцюга|цепу|, приводить|наводить| до збільшення похибок  і до зниження точності вимірів|вимірювань|, при виборі ВТТ  для підключення вимірювальних приладів потрібно дотримувати умову:

Z2|£Z2ном|..

При виборі трансформаторів струму|току| в схемах релейних захистів необхідно погоджувати|узгоджувати| максимально допустиме навантаження Z2| його зовнішнього вторинного|повторного| ланцюга|цепу| величиною струму|току| первинного ланцюга|цепу|. Відомо, що трансформатори струму|току| в схемах релейних захистів повинні надійно працювати в режимах підвищених первинних струмів|токів|, що у багато разів перевищують робочі струми|токи|. Якщо первинний струм|тік| зростає понад|зверх| 120 % I|, то струм|тік| намагнічування збільшується, що приводить|наводить| до великого насичення сталі сердечника|осерді| і відповідного збільшення похибок. Подібна картина спостерігається під час перехідного процесу при короткому замиканні, що несприятливо|несприятливий| відбивається на роботі релейних захистів|.

Практикою наладки і експлуатації релейних пристроїв|устроїв| встановлено|установлений|, що 10 %-я погрішність, тобто повна|цілковита| погрішність ε, що обумовлена струмом|током| намагнічення не повинна перевищувати 10 % первинного струму|току|. У зв'язку з цим ВТТ  для пристроїв|устроїв| релейного захисту перевіряють на точність роботи по кривих граничної кратності, що є залежностями граничної кратності первинного струму|току| від навантаження вторинної|повторної| обмотки: К10=i1макс/i=f(Z2|), при соs|j=0,8, за умови, що|при умові , що| повна|цілковита| погрішність дорівнює 10 %.

Крива кратностей| в логарифмічному масштабі показана на рис.3.1. Дані криві дозволяють по обчисленій|вичисляти| кратності первинного струму|току| визначити максимальне допустиме навантаження вторинного|повторного| ланцюга|цепу| ВТТ, при якому похибка не перевищує допустимої (ε=10%). Потім по встановленому|установленому| максимально допустимому навантаженню, по відомих опорах реле, а також по довжині сполучних дротів|проводів| визначається мінімально необхідний перетин жив останніх.

Важливою|поважною| характеристикою трансформатора струму|току| (ТС) є|з'являється| крива намагнічення (вольт-амперна характеристика), за видом|виду| якої можна судити про справність трансформаторів. Зокрема по вигляду|виду| характеристики намагнічення можна визначити:

• наявність виткових| замикань у вторинній|повторній| обмотці;

• несправності магнітопровода;

• можливість|спроможність| спільного|сумісного| використання трансформаторів в схемах ДЗ (оскільки при майже співпадаючих характеристиках трансформаторів, струми|токи| небаланса| будуть мінімальними).

Вольт-амперні характеристики є залежністю напруги|напруження|, що підводиться до вторинної|повторної| обмотки, від намагнічуєючого струму|току|, що пропускається через неї, при розімкненій первинній обмотці ВТТ.

 

1 – для сердечника|осерді| Д; 2 – для сердечника|осерді| класу 0,5

Рисунок 3.1 – Криві 10 % погрішності ВТТ  типа|типу| ТПОЛ

 

Характеристика знімається дослідним|досвідченим| шляхом|дорогою| по схемі, приведеній на рис. 3.2.

При включенні|приєднанні| ВТТ  визначається 10–12 точорк і по ним будується крива залежності U2| = f(I2|), яка і порівнюється з|із| типовою характеристикою. За наявності в ВТТ  короткозамкнутих витків характеристика намагнічення різко знижується, як показано на рис.3.3 пунктиром затиски обмоток| маркіруються: первинною – Л1 і Л2 і вторинною|повторною| И1 і И2. Вибір один із затисків, наприклад, первинної обмотки, який має бути названий|накликати| Л1 є|з'являється| довільним. Але|та| після|потім| цього за початок И1 вторинної|повторної| обмотки приймається вже однозначно той затиск, з|із| якого миттєвий струм|тік| прямує в зовнішній ланцюг|цеп|, коли в первинній обмотці він направлений|спрямований| від Л1 до Л2.

 

3.1.3 ВИПРОБУВАННЯ ВИМІРЮВАЛЬНИХ ТРАНСФОРМАТОРІВ

Випробування ВТТ  проводяться в об'ємі|обсязі|, передбаченому ПУЕ:

 

3.1.3.1 Вимір|вимірювання| опору ізоляції:

а) первинних обмоток|. Проводиться|виробляє| мегомметром на U = 2500 В. Величина опори ізоляції не нормується;

б) вторинних|повторних| обмоток|. Проводиться|виробляє| мегомметром на напругу|напруження| 500 або 1000 В. Опір ізоляції вторинних|повторних| обмоток| разом з приєднаними до них ланцюгами|цепами| повинно бути не менше 1 Мом.

3.1.3.2. Заміри тангенса кута|кутка| діелектричних втрат проводиться|виробляє| для трансформаторів струму|току| на напругу|напруження| 110 кВ| і вище.

3.1.3.3. Випробування підвищеною напругою|напруженням| промислової частоти:

а) ізоляція первинних обмоток|. Випробування є|з'являється| обов'язковим для трансформаторів до 35 кВ. Величини випробувальної напруги|напруження| вказані в таблиці. 7.

Тривалість додатка|застосування| нормованої випробувальної напруги|напруження|:

• для трансформаторів напруги|напруження| – 1 хв;

• для трансформатора струму|току| з|із| керамічною, рідкою або паперово-масляною|олійною|

ізоляцією – 1 хв;

 

 

Рисунок 3.2 – Схема зняття характеристики намагнічення U2| = f (I2|)

 

 

Рисунок 3.3 – Вольт-амперна характеристика

 

• для ВТТ  з|із| ізоляцією з|із| твердих органічних матеріалів або кабельних мас – 5 хв.

б) ізоляції вторинних|повторних| обмоток|. Величина випробувальної напруги|напруження| для ізоляції вторинних|повторних| обмоток| разом з приєднаними до них ланцюгами|цепами| складає 1кОм|.

 

Таблиця 3.1 – Випробувальна напруга|напруження| промислової частоти

              для вимірювальних трансформаторів

 

Виконання ізоляції вимірювального трансформатора

 

 

Випробувальна напруга, кВ, при номінальній напрузі, кВ

 

3 6 10 15 20 35
Нормальна   21,6 28,8 37,8 49,5 58,5 85,5
Ослаблена   9 14 22 33 - -

 

 

3.1.3.4. Вимір|вимірювання| струму|току| холостого ходу проводиться|виробляє| для каскадних трансформаторів напругою|напруженням| 110 кВ| і вище на вторинній|повторній| обмотці при номінальній напрузі|напруженні|.

3.1.3.5. Зняття характеристик намагнічення сердечника|осерді| трансформатора струму|току| слід проводити|виробляти| до номінального струму|току|, якщо для цього не потрібна напруга|напруження| вище 380 В. Для ВТТ , призначених для живлення|харчування| пристроїв|устроїв| релейного захисту, зняття характеристик проводиться|виробляє| струмом|током| вище за номінальне до початку області насичення.

3.1.3.6. Перевірка полярності виводів|виведень| ВТТ  (або групи з'єднання|сполуки| для|в| трифазних трансформаторів напруги|напруження|) проводиться|виробляє| при монтажі, якщо відсутні паспортні дані або є сумніву в достовірності цих даних.

3.1.3.7. Вимір|вимірювання| коефіцієнта трансформації на всіх відгалуженнях проводиться|виробляє| для вбудованих ВТТ  і трансформаторів, що мають перемикальний пристрій|устрій|.

3.1.3.8. Вимір|вимірювання| опору обмоток| постійному струму|току| проводиться|виробляє| для|в| первинних обмоток| трансформаторів струму|току| напругою|напруженням| 10кВ| і вище, що мають перемикальні пристрої|устрої|. Відхилення виміряного|виміряти| значення опору обмотки від паспортного не повинне перевищувати 2 %.

3.1.3.9. Випробування трансформаторного масла|мастила| проводиться|виробляє| для вимірювальних трансформаторів 35 кВ| і вище, що мають підвищене значення тангенса кута|кутка| діелектричних втрат ізоляції.

 

3.2 ПОРЯДОК|лад| ВИКОНАННЯ ЛАБОРАТОРНОЇ РОБОТИ

3.2.1. ПРОГРАМА РОБОТИ:

3.2.1.1. Ознайомлення з|із| паспортними даними ВТТ  типа|типу|: ТФН-35 М|м-коду|, ТНП-2, УТТ-5, ТКМ, ТПЛ-10, ТПОЛ-10, ТНШЛ. Вивчення їх конструкції. Ознайомлення проводиться|виробляє| по заводських табличках, що є|наявний| на кожному трансформаторі, використовуючи каталоги. Дані звести в таблиці 3.2.

3.2.1.2. Проведення комплексних випробувань ВТТ  указується|вказує| викладачем, згідно ПУЕ:

а) провести|виробляти| перевірку ізоляції обмоток| трансформаторів струму|току| мегомметром;

 

Таблиця 3.2 – Технічні дані трансформаторів струму|току|, що вивчаються

№ п/п   Т и п   В Клас точно-сті  

Номіналь-ний струм

 

Допустиме  Z2

в класі

Кратність струму (стійкість)

 

                I I 0,5 1,0 3,0 динамічна   термічна  
                     

 

б) провести|виробляти| перевірку коефіцієнта трансформації ВТТ. Для чого зібрати|повизбирувати| схему (рис.3.4). Встановити движок автотрансформатора в нульове положення|становище|. Включити автомат QF| і, збільшуючи струм|тік| в первинній обмотці випробовуваного трансформатора Та2 до номінального, спостерігаючи за зміною струму|току| в первинній обмотці по амперметру, включеному через зразковий вимірювальний трансформатор струму|току| Та1. По амперметру, включеному у вторинну|повторну| обмотку випробовуваного трансформатора Та2, зміряти|виміряти| величину вторинного|повторного| струму|току|. Обчислити|вичисляти| коефіцієнт трансформації.

в) зняти криві намагнічення сердечників|осерді| трансформаторів струму|току| для трьох однотипних трансформаторів струму|току| (по вказівці викладача) і провести|виробляти| аналіз отриманих|одержувати| кривих. Для цього:

• зібрати|повизбирувати| схему (див. рис. 3.4.);

• включити вимикач QF| і розмагнітити сердечник|осердя| трансформатора;

• збільшуючи струм|тік| у вторинній|повторній| обмотці від 1 до 10А|, зняти показники вольтметра;

• розмагнітити сердечник|осердя|, вимкнути автомат QF|.

• побудувати|спорудити| характеристику намагнічення і порівняти її з|із| характеристикою намагнічення сердечника|осерді| справного трансформатора струму|току|;

г) провести|виробляти| перевірку полярності виводів|виведень| обмоток| трансформатора струму|току|, для чого зібрати|повизбирувати| схему (рис. 3.5).

 

 

Рисунок 3.4 – Схема для визначення коефіцієнта

трансформації вимірювального трансформа|тора струму|току|

 

Рисунок 3.5 – Схема перевірки полярності виводів|виведень| обмоток|

 

Включити і відключити|відключати| рубильник Q, спостерігаючи за стрілкою вольтметра, по напряму|направленню| відхилення стрілки приладу визначити і відмаркувати виводи|виведення| обмоток|. Якщо у момент замикання рубильника стрілки приладу при вказаній полярності джерела і приладу відхиляється вправо|вправо|, то правий затиск приладу (+) вкаже початок вторинної|повторної| обмотки И1.

 

3.3 ПЕРЕЛІК УСТАТКУВАННЯ|обладнання| І АПАРАТУРИ

1. Зразки|взірці| трансформаторів струму|току| УТТ-5, І54м, ТКМ, ТПЛ-10, ТПОЛ-10;

2. Мегомметри на 2500 і 500 В;

3. ЛАТР;

4. Трансформатор навантаження ОСО-0,25;

5. Акумуляторна батарея 5 НКН;

6. Вольтметр постійного струму|току| на 15 В;

7. Два амперметри змінного струму|току| на 10А| і 15А|;

8. Вольтметр змінного струму|току| 15, 30 В;

9. Рубильник.

 

ОФОРМЛЕННЯ ЗВІТУ

Звіт по роботі повинен містити|утримувати|:

1) технічні дані випробовуваних трансформаторів струму|току| (табл.3.2);

2) електричні схеми випробування (3 схеми);

3) криві намагнічення сердечників|осерді| випробовуваних трансформаторів струму|току|

на міліметрівці 3, 4 кривих в одних осях;

4) результати аналізу кривих.

За отриманими|одержувати| даними і графіками кривих визначити:

а) значення Е2, при якому настає|наступає| насичення;

б) відсутність виткових| коротких замикань;

в) можливість|спроможність| використовувати трансформатори струму|току| для диференціального захисту;

г) допустиме навантаження на трансформатор струму|току| при заданому струмі|току| короткого замикання.

 

КОНТРОЛЬНІ ПИТАННЯ

1. Для чого служать вимірювальні трансформатори струму|току|?

2. Які види похибок  існують для|в| трансформаторів струму|току|?

3. Який електричний параметр враховує навантаження тран-сформаторів струму?

4. Від чого залежать погрішності трансформаторів струму|току|?

5. Скільки класів точності трансформаторів струму|току| Вам відомо?

6. Як правильно вибрати трансформатор струму|току| для вимірювальних приладів?

7. Як правильно вибрати трансформатор струму|току| для релейного захисту?

8. Що станеться при розриві вторинного|повторного| ланцюга|цепу| трансформатора струму|току|, якщо по первинній обмотці протікає номінальний струм|тік|?

9. Як розшифрувати наступні|слідуючих| типи|типи| трансформаторів струму|току|: ТПЛУ-10-0,5/Р; ТКЛ-3-0,5; ТПОЛМ-10-Р/Р; ТФНД-35-Д/Д/0,5; ТЗЛ; ТВОЛ-10-0,5/3; ТПФМ-10-3/0,5; ТНП-4.

 

ЧАСТИНА|частина| II







Сейчас читают про: