Конструкции трансформаторов напряжения

По конструкции различают трехфазные и однофазные транс­форматоры. Трехфазные трансформаторы напряжения применя­ются при напряжении до 18 кВ, однофазные — на любые напря­жения. По типу изоляции трансформаторы могут быть сухими, масляными и с литой изоляцией.

Обмотки сухих трансформаторов выполняются про­водом ПЭЛ, а изоляцией между обмотками служит электрокар­тон. Такие трансформаторы применяются в установках до 1000 В (НОС-0, 5 — трансформатор напряжения однофазный, сухой, на 0, 5 кВ).

Трансформаторы напряжения с масляной изоляци­ей применяются на напряжение 6— 1150 кВ в закрытых и откры­тых распределительных устройствах. В этих трансформаторах об­мотки и магнитопровод залиты маслом, которое служит для изо­ляции и охлаждения.

а б

Рис. 4.61. Трансформаторы напряжения однофазные масляные:

а — типа НОМ-35; 6 — типа ЗНОМ-35; 1 — ввод высокого напряжения; 2 коробка вводов НН; 3 — бак

Следует отличать однофазные двухобмоточные трансформато­ры НОМ-6, НОМ-10, НОМ-15, НОМ-35 от однофазных трехобмоточных ЗНОМ-15, ЗНОМ-20, ЗНОМ-35.

Схема обмоток первых показана на рис. 4.61, а. Такие транс­форматоры имеют два ввода ВН и два ввода НН, их можно соеди­нить по схемам открытого треугольника, звезды, треугольника. У трансформаторов второго типа (рис. 4.61, б) один конец обмот­ки ВН заземлен, единственный ввод ВН расположен на крышке, а вводы НН — на боковой стенке бака. Обмотка ВН рассчитана на фазное напряжение, основная обмотка НН — на100/ В, до­полнительная обмотка — на 100/3 В. Такие трансформаторы назы­ваются заземляемыми и соединяются по схеме, показанной на рис. 4.60, в.

Трансформаторы типов ЗНОМ-15, ЗНОМ-20, ЗНОМ-24 уста­навливаются в комплектных шинопроводах мощных генераторов. Для уменьшения потерь от намагничивания их баки выполняются из немагнитной стали.

На рис. 4.62 показана установка такого трансформатора в ком­плектном токопроводе. Трансформатор с помощью ножевого кон­такта 3, расположенного на вводе ВН, присоединяется к пружи­нящим контактам, закрепленным на токопроводе 1, закрытом экраном 2. К патрубку 5 со смотровыми люками 4 болтами 6 при­креплена крышка трансформатора. Таким образом, ввод ВН транс­форматора находится в закрытом отростке экрана токопровода. Зажимы обмоток НН выведены на боковую стенку бака и закры­ваются отдельным кожухом.

Все шире применяются тран­сформаторы напряжения с литой изоляцией. Заземляемые трансформаторы напряжения серии ЗНОЛ.06 имеют пять исполнений по номинальному напряжению: 6, 10, 15, 20 и 24 кВ. Магнитопровод в них лен­точный, разрезной, С-образный, что позволило увеличить класс точности до 0, 2. Такие трансформаторы имеют не­большую массу, могут устанавливать­ся в любом положении, пожаробезопасны.

Рис. 4.62. Установка трансформато­ра напряжения ЗНОМ-20 в комп­лектном токопроводе:

1 — токопровод; 2 — экран; 3 — ноже­вой контакт;

4 — смотровой лючок; 5 — патрубок; 6 — крепежные болты

Трансформаторы ЗНОЛ.06 предназначены для установки в КРУ и комплектных токопроводах вместо масляных трансформато­ров НТМИ и ЗНОМ, а трансформаторы серии НОЛ. 08 — для заме­ны НОМ-6 и НОМ-10.

В установках 110 кВ и выше применяются трансформато­ры напряжения каскадного типа НКФ. В этих транс­форматорах обмотка ВН равномерно распределяется по несколь­ким магнитопроводам, благодаря чему облегчается ее изоляция. Трансформатор НКФ-110 (рис. 4.63) имеет двухстержневой маг­нитопровод, на каждом стержне которого расположена обмот­ка ВН, рассчитанная на U_ф/2. Так как общая точка обмотки ВН соединена с магнитопроводом, то он по отношению к земле находится под потенциалом U_ф/2. Обмотки ВН изолируются от магнитопровода также на U_ф/2. Обмотки НН (основная и до­полнительная) намотаны на нижнем стержне магнитопровода. Для равномерного распределения нагрузки по обмоткам ВН служит обмотка связи П. Такой блок, состоящий из магнито­провода и обмоток, помещается в фарфоровую рубашку и за­ливается маслом.

Трансформаторы напряжения (TV) на 220 кВ состоят из двух блоков, установленных один над другим, т.е. имеют два магнито­провода и четыре ступени каскадной обмотки ВН с изоляцией на U_ф/4. Трансформаторы напряжения НКФ-ЗЗО и НКФ-500 соот­ветственно имеют три и четыре блока, т.е. шесть и восемь ступе­ней обмотки ВН.

Фаза А

Рис. 4.63. Трансформатор напряжения НКФ-110:

а — схема; б — конструкция: 1 — ввод высокого напряжения; 2 — маслорасши-ритель; 3 — фарфоровая рубашка; 4 — основание; 5 — коробка вводов НН

Чем больше каскадов обмотки, тем больше их активное и реак­тивное сопротивления, возрастают погрешности, и поэтому транс­форматоры НКФ-330, НКФ-500 выпускаются только в классах точ­ности 1 и 3. Кроме того, чем выше напряжение, тем сложнее кон­струкция трансформаторов напряжения, 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 (рис. 4.64, а). Напряжение, снимаемое с С2 (10—15 кВ), подается на трансформатор TV, имеющий две вторичные обмотки, которые соединяются по такой же схеме, как и у трансформаторов НКФ или ЗНОМ. Для увеличения точности работы в цепь его первичной обмотки 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.

Рис. 4.64. Трансформатор напряжения НДЕ:

а — схема; б — установка НДЕ-500-72: / — делитель напряжения;

2 — разъеди­нитель; 3 — трансформатор напряжения и дроссель;

4 — заградитель высоко­частотный; 5 — разрядник; 6 — привод

Заградитель ЗВ не пропускает токи высокой частоты в трансформатор напряжения. Фильтр присоединения Z предназ­начен для подключения высокочастотных постов защиты. Такое ус­тройство получило название емкостного трансформатора напряже­ния НДЕ. На рис. 4.64, б показана установка НДЕ-500-72.

При надлежащем выборе всех элементов и настройке схемы устройство НДЕ может быть выполнено на класс точности 0, 5 и выше. Для установок 750 и 1150 кВ применяются трансформаторы НДЕ-750иНДЕ-1150.