Enstrüman gerilim trafoları

Gerilim trafosunun amacı ve çalışma prensibi

Ölçme gerilim trafosu, AC tesisatlarda sağlanan yüksek gerilimi koruma ve otomasyon için sayaçlara ve rölelere düşürmek için kullanılır.

Doğrudan bir yüksek voltaj bağlantısı, yüksek voltaj yalıtımı ile uygulama ihtiyacı nedeniyle çok hantal cihazlar ve röleler gerektirecektir. Özellikle 35 kV ve üzeri gerilimlerde bu tür ekipmanların üretimi ve kullanımı pratik olarak imkansızdır.

Gerilim trafolarının kullanılması, yüksek gerilimi ölçmek için standart ölçüm cihazlarının kullanılmasına izin vererek ölçüm sınırlarını genişletir; gerilim trafoları ile bağlanan röle bobinleri de standart versiyonlara sahip olabilir.

Ayrıca gerilim trafosu, ölçüm cihazlarını ve röleleri yüksek gerilimden izole eder (ayırır), böylece hizmet güvenliğini sağlar.

Gerilim trafoları, yüksek gerilim elektrik tesisatlarında yaygın olarak kullanılmaktadır, doğruluk, çalışmalarına bağlıdır. elektriksel ölçümler ve elektrik ölçümü ile röle korumasının ve acil durum otomasyonunun güvenilirliği.

Tasarım ilkesine göre ölçüm gerilimi trafosu, farklı değildir güç kaynağı düşürücü trafo… Elektrikli çelik sac plakalardan oluşan bir çelik çekirdek, bir birincil sargı ve bir veya iki ikincil sargıdan oluşur.

İncirde. Şekil 1a, tek sekonder sargılı bir gerilim trafosunun şematik bir diyagramını göstermektedir. Primer sargıya yüksek voltaj U1 uygulanır ve sekonder voltaj U2'ye bir ölçüm cihazı bağlanır. Birincil ve ikincil sargıların başlangıcı A ve a harfleriyle, uçları X ve x ile işaretlenmiştir. Bu tür tanımlamalar genellikle gerilim trafosunun gövdesine, sargılarının terminallerinin yanında uygulanır.

Primerin anma geriliminin sekonderin anma gerilimine oranına anma gerilimi denir. dönüşüm faktörü gerilim trafosu Kn = U1nom / U2nom

Pirinç. 1. Gerilim trafosunun şeması ve vektör diyagramı: a — diyagram, b — gerilim vektör diyagramı, c — gerilim vektör diyagramı

Bir gerilim trafosu hatasız çalıştığında, primer ve sekonder gerilimleri faz olarak eşleşir ve değerlerinin oranı Kn'ye eşittir. Bir dönüşüm faktörü ile Kn = 1 gerilim U2= U1 (Şekil 1, c).

Açıklama: H — bir terminal topraklanmıştır; O — tek fazlı; T — üç fazlı; K - kademeli veya dengeleme bobinli; F — s porselen dış yalıtım; M - yağ; C — kuru (hava yalıtımlı); E — kapasitif; D bir bölendir.

Birincil sargı (HV) terminalleri, tek fazlı için A, X ve üç fazlı transformatörler için A, B, C, N olarak etiketlenmiştir. İkincil sargının (LV) ana terminalleri sırasıyla a, x ve a, b, c, N olarak işaretlenmiştir, ikincil ek sargının terminalleri - ad techend.

İlk başta birincil ve ikincil sargılar sırasıyla A, B, C ve a, b, c terminallerine bağlanır. Ana sekonder sargılar genellikle ek olarak bir yıldıza (bağlantı grubu 0) bağlanır - açık delta şemasına göre. Bildiğiniz gibi, ağın normal çalışması sırasında, ek sargının terminallerindeki voltaj sıfıra yakındır (dengesiz voltaj Unb = 1 - 3 V) ve toprak arızaları için 3UО voltajın üç katına eşittir. sıfır sıralı UО fazı ile.

Topraklanmış nötrlü bir şebekede, maksimum değer 3U0'dır, izole edilmiş - üç fazlı gerilim gerilimi ile faz gerilimine eşittir. Buna göre, anma gerilimi Unom = 100 V ve 100/3 V olan ek sargılar gerçekleştirilir.

Anma gerilimi TV, anma gerilimi birincil sargısıdır; bu değer yalıtım sınıfından farklı olabilir. Sekonder sargının nominal geriliminin 100, 100/3 ve 100/3 V olduğu varsayılır. Normalde gerilim trafoları yüksüz modda çalışır.

İki sekonder sargılı alet gerilim trafoları

İki sekonder sargılı gerilim trafoları, güç ölçerlere ve rölelere ek olarak, izole nötrlü bir şebekede toprak arızası sinyal cihazlarını çalıştırmak veya topraklı nötrlü bir şebekede toprak arızası koruması için tasarlanmıştır.

İki sekonder sargılı bir gerilim trafosunun şematik bir diyagramı Şekil 1'de gösterilmektedir. 2, bir. Toprak arızalarında sinyalizasyon veya koruma için kullanılan ikinci (ilave) sargının terminalleri ad ve xd olarak etiketlenmiştir.

İncirde. 2.6, bu tür üç gerilim trafosunun üç fazlı bir ağa dahil edilmesine ilişkin bir diyagramı göstermektedir. Birincil ve ana ikincil sargılar yıldız bağlantılıdır. Primer sargının nötrü topraklanmıştır. Ana sekonder sargılardan sayaçlara ve rölelere üç faz ve nötr uygulanabilir. Ek sekonder sargılar açık deltaya bağlanır. Bunlardan, her üç fazın faz gerilimlerinin toplamı, sinyalizasyona veya koruyucu cihazlara beslenir.

Gerilim trafosunun bağlı olduğu şebekenin normal çalışmasında bu vektör toplamı sıfırdır. Bu, Şekil l'deki vektör diyagramlarından görülebilir. 2, c, burada Ua, Vb ve Uc, birincil sargılara uygulanan faz voltajlarının vektörleridir ve Uad, Ubd ve Ucd - birincil ve ikincil ek sargıların voltaj vektörleridir. karşılık gelen birincil sargıların vektörleri ile çakışan ikincil ek sargıların gerilimleri (Şekil 1, c'deki ile aynı).

Pirinç. 2. İki sekonder sargılı gerilim trafosu. a — diyagram; b - üç fazlı devreye dahil etme; c — vektör diyagramı

Uad, Ubd ve Ucd vektörlerinin toplamı, ek sargıları bağlama şemasına göre birleştirilerek elde edilirken, hem birincil hem de ikincil gerilimlerin vektörlerinin oklarının trafo sargılarının başlangıcına karşılık geldiği varsayılır.

Diyagramda faz C sargısının sonu ile faz A sargısının başlangıcı arasında ortaya çıkan gerilim 3U0 sıfırdır.

Gerçek koşullar altında, bir açık deltanın çıkışında, anma geriliminin %2 ila 3'ünü aşmayan, genellikle ihmal edilebilir bir dengesizlik gerilimi vardır. Bu dengesizlik, ikincil faz voltajlarının her zaman var olan hafif asimetrisi ve eğrilerinin şeklinin sinüsoidden hafif bir sapması tarafından yaratılır.

Açık delta devresine uygulanan rölelerin güvenilir çalışmasını garanti eden gerilim, yalnızca gerilim trafosunun birincil sargısı tarafında toprak arızası olması durumunda ortaya çıkar. Toprak arızaları, akımın nötr üzerinden geçişi ile ilişkili olduğundan, simetrik bileşenler yöntemine göre açık deltanın çıkışında ortaya çıkan gerilime sıfır bileşen gerilimi denir ve 3U0 olarak gösterilir. Bu gösterimde 3 sayısı, bu devredeki voltajın üç fazın toplamı olduğunu gösterir. 3U0 tanımlaması ayrıca alarm veya koruma rölesine uygulanan açık delta çıkış devresini ifade eder (Şekil 2.6).

Pirinç. 3. Tek fazlı toprak arızalı birincil ve ikincil ek sargıların gerilimlerinin vektör diyagramları: a — topraklanmış nötrlü bir ağda, b — yalıtılmış nötrlü bir ağda.

3U0 gerilimi, tek fazlı bir toprak arızası için en yüksek değere sahiptir.İzole nötrlü bir ağdaki 3U0 geriliminin maksimum değerinin, topraklanmış nötrlü bir ağdan çok daha yüksek olduğu dikkate alınmalıdır.

Gerilim trafolarının genel anahtarlama şemaları

Birini kullanan en basit şema tek fazlı gerilim trafosuŞek. 1, a, motor kabinlerini çalıştırırken ve AVR cihazının voltmetresini ve gerilim rölesini açmak için 6-10 kV anahtarlama noktalarında kullanılır.

Şekil 4, üç fazlı sekonder devreleri beslemek için tek fazlı tek sargılı gerilim trafolarının bağlantı şemalarını göstermektedir. Şekil l'de gösterilen bir grup üç yıldızlı tek fazlı transformatör. 4, a, tek fazlı topraklama oluşumunun sinyallenmesinin gerekli olmadığı izole nötr ve dallanmamış bir ağ ile 0,5-10 kV elektrik tesisatlarında yalıtım izleme için ölçüm cihazlarına, ölçüm cihazlarına ve voltmetrelere güç sağlamak için kullanılır.

Bu voltmetrelerde "toprağı" saptamak için fazlar ve toprak arasındaki birincil gerilimlerin büyüklüğünü göstermelidirler (bkz. Şekil 3.6'daki vektör diyagramı). Bunun için YG sargılarının nötrü topraklanır ve voltmetreler sekonder faz gerilimlerine bağlanır.

Tek fazlı toprak arızalarında gerilim trafoları uzun süre enerjilenebileceğinden, anma gerilimleri ilk faz-faz gerilimine uygun olmalıdır. Sonuç olarak, normal modda, faz geriliminde çalışırken, her transformatörün ve dolayısıyla tüm grubun gücü bir kez √3 azalır.Devrede sıfır sekonder sargı topraklanmış olduğundan, her üç faza da sekonder sigortalar takılır. .

Pirinç. 4.Bir sekonder sargılı tek fazlı gerilim ölçüm trafolarının bağlantı şemaları: a — yalıtılmış sıfır ile 0,5 — 10 kV elektrik tesisatları için yıldız-yıldız devresi, b — 0,38 — 10 kV elektrik tesisatları için açık delta devresi, c — aynısı elektrik tesisatları 6 — 35 kV, d — senkron makinelerin ARV cihazlarına güç sağlamak için üçgen yıldız şemasına göre 6 — 18 kV gerilim trafolarının dahil edilmesi.

İncirde. 4.6 ve ölçüm cihazlarına güç sağlamak için tasarlanmış gerilim trafoları, sayaçlar ve faz-faz gerilimine bağlı röleler bir açık üçgen devrede bağlanır. Bu şema, herhangi bir doğruluk sınıfında gerilim trafolarını çalıştırırken Uab, Ubc, U°Ca hatları arasında simetrik gerilim sağlar.

fonksiyon açık delta devre bu, transformatörlerin gücünün yetersiz bir kullanımıdır, çünkü böyle bir iki transformatörlü grubun gücü, tam bir üçgene bağlı üç transformatörlü bir grubun gücünden 1,5 kat değil, √3 daha azdır. bir kez

Şek. 4, b, sekonder devrelerin topraklanmasının doğrudan gerilim trafosuna kurulmasına izin veren 0,38 -10 kV elektrik tesisatlarının dallanmamış gerilim devrelerini beslemek için kullanılır.

Şek. 4, c, sigortalar yerine çift kutuplu bir kesici takılır, tetiklendiğinde bloğun kontağı sinyal devresini kapatır «gerilim kesintisi»... İkincil sargıların topraklaması, ekran üzerinde gerçekleştirilir. Faz B, ek olarak arıza sigortası aracılığıyla doğrudan gerilim trafosuna topraklanır.Anahtar, gerilim trafosunun sekonder devrelerinin görünür bir kesinti ile bağlantısının kesilmesini sağlar. Bu şema, iki veya daha fazla gerilim trafosundan dallanmış sekonder devreleri beslerken 6 - 35 kV elektrik tesisatlarında kullanılır.

İncirde. 4, g voltaj transformatörleri, senkron jeneratörlerin ve kompansatörlerin otomatik uyarma kontrol cihazlarına (ARV) güç sağlamak için gerekli olan ikincil hat U = 173 V'ta bir voltaj sağlayan delta devresine - yıldıza göre bağlanır. ARV çalışmasının güvenilirliğini artırmak için, izin verilen ikincil devrelerdeki sigortalar takılmaz. PUE dallanmamış gerilim devreleri için.

Ayrıca bakınız: Ölçme gerilim trafolarının bağlantı şemaları