Mengukur pengubah voltan dalam litar untuk perlindungan geganti dan automasi

Artikel ini menerangkan cara arus sejumlah besar peralatan kuasa voltan tinggi dimodelkan dengan ketepatan tinggi untuk kegunaan selamat dalam litar perlindungan geganti— Mengukur pengubah arus dalam litar untuk perlindungan geganti dan automasi.

Ia juga menerangkan cara menukar voltan kepada puluhan dan ratusan kilovolt untuk mengawal operasi perlindungan geganti dan peranti automasi berdasarkan dua prinsip:

1. transformasi tenaga elektrik;

2. pemisahan kapasitif.

Kaedah pertama membolehkan paparan vektor kuantiti primer yang lebih tepat dan oleh itu meluas. Kaedah kedua digunakan untuk memantau fasa tertentu voltan rangkaian 110 kV dalam bas pintasan dan dalam beberapa kes lain. Tetapi dalam beberapa tahun kebelakangan ini ia telah menemui lebih banyak aplikasi.

Cara Transformer Voltan Instrumen Dibuat dan Dikendalikan

Perbezaan asas utama antara mengukur transformer voltan (VT) daripada pengubah arus (CT) ialah mereka, seperti semua model bekalan kuasa, direka untuk operasi biasa tanpa litar pintas penggulungan sekunder.

Pada masa yang sama, jika pengubah kuasa direka untuk menghantar kuasa yang diangkut dengan kerugian yang minimum, maka pengubah voltan mengukur direka bentuk dengan tujuan pengulangan ketepatan tinggi dalam skala vektor voltan primer.

Prinsip operasi dan peranti

Reka bentuk pengubah voltan, serupa dengan pengubah semasa, boleh diwakili oleh litar magnet dengan dua gegelung dililit di sekelilingnya:

• utama;

• kedua.

Gred keluli khas untuk litar magnetik, serta logam belitan dan lapisan penebatnya, dipilih untuk penukaran voltan paling tepat dengan kerugian paling rendah. Bilangan lilitan belitan primer dan sekunder dikira supaya nilai nominal voltan talian ke talian voltan tinggi yang digunakan pada belitan primer sentiasa dihasilkan semula sebagai nilai sekunder 100 volt dengan arah vektor yang sama untuk sistem berasaskan neutral.

Jika litar penghantaran kuasa utama direka bentuk dengan neutral terpencil, maka 100 / √3 volt akan hadir pada output gegelung pengukur.

Untuk mencipta kaedah yang berbeza untuk mensimulasikan voltan primer pada litar magnet, bukan satu, tetapi beberapa belitan sekunder boleh didapati.

Litar pensuisan VT

Transformer instrumen digunakan untuk mengukur kuantiti primer linear dan/atau fasa. Untuk melakukan ini, gegelung kuasa termasuk antara:

• konduktor talian untuk mengawal voltan talian;

• bas atau wayar dan bumi untuk mengambil nilai fasa.

Elemen pelindung penting untuk mengukur transformer voltan ialah pembumian perumahan mereka dan penggulungan sekunder. Berhati-hati diberikan kepadanya kerana apabila penebat belitan utama rosak ke kes atau litar sekunder, potensi voltan tinggi akan muncul di dalamnya, yang boleh mencederakan orang dan membakar peralatan.

Pembumian yang disengajakan pada selongsong dan satu belitan sekunder membawa potensi berbahaya ini ke bumi, yang menghalang perkembangan selanjutnya kemalangan.

1. Peralatan elektrik

Contoh menyambungkan pengubah untuk mengukur voltan dalam rangkaian 110 kilovolt ditunjukkan dalam foto.

Ditegaskan di sini bahawa wayar bekalan setiap fasa disambungkan oleh cawangan ke terminal penggulungan utama pengubahnya, terletak pada sokongan konkrit bertetulang yang dibumikan, dinaikkan pada ketinggian yang selamat untuk kakitangan elektrik.

Badan setiap pengukur VT dengan terminal kedua belitan utama dibumikan terus pada platform ini.

Keluaran belitan sekunder dipasang dalam kotak terminal yang terletak di bahagian bawah setiap VT. Ia disambungkan kepada konduktor kabel yang dikumpul dalam kotak pengedaran elektrik yang terletak berdekatan pada ketinggian yang sesuai untuk diservis dari tanah.

Ia bukan sahaja menukar litar, tetapi juga memasang suis automatik pada litar voltan sekunder dan suis atau blok untuk melaksanakan pensuisan operasi dan melaksanakan penyelenggaraan peralatan yang selamat.

Bar bas voltan yang dikumpul di sini disalurkan kepada peranti perlindungan geganti dan automasi dengan kabel kuasa khas, yang tertakluk kepada peningkatan keperluan untuk mengurangkan kehilangan voltan. Parameter litar pengukuran yang sangat penting ini diliputi dalam artikel berasingan di sini — Kehilangan dan penurunan voltan

Laluan kabel untuk mengukur VT juga dilindungi oleh kotak logam atau papak konkrit bertetulang daripada kerosakan mekanikal yang tidak disengajakan, sama seperti CT.

Pilihan lain untuk menyambungkan pengubah penyukat voltan jenis NAMI, yang terletak dalam sel grid 10 kV, ditunjukkan dalam foto di bawah.

Pengubah voltan pada bahagian voltan tinggi dilindungi oleh fius kaca dalam setiap fasa dan boleh diasingkan daripada penggerak manual daripada litar bekalan untuk semakan prestasi.

Setiap fasa rangkaian utama disambungkan kepada input yang sepadan bagi penggulungan bekalan. Konduktor litar sekunder dibawa keluar dengan kabel berasingan ke blok terminal.

2. Belitan sekunder dan litarnya

Di bawah ialah gambar rajah mudah untuk menyambungkan satu pengubah ke voltan sesalur litar bekalan.

Reka bentuk ini boleh didapati dalam litar sehingga dan termasuk 10 kV. Ia dilindungi pada setiap sisi oleh fius kuasa yang sesuai.

Dalam rangkaian 110 kV, pengubah voltan sedemikian boleh dipasang dalam satu fasa sistem bas pintasan untuk menyediakan kawalan segerak bagi litar penyambung dan SNR yang disambungkan.

Di bahagian kedua, dua belitan digunakan: utama dan tambahan, yang memastikan pelaksanaan mod segerak apabila pemutus litar dikawal oleh papan blok.

Untuk menyambungkan pengubah voltan ke dua fasa sistem bas pintasan apabila mengawal pemutus litar dari papan utama, skema berikut digunakan.

Di sini, vektor «uk» ditambah kepada vektor sekunder «kf» yang dibentuk oleh skema sebelumnya.

Skim berikut dipanggil «segitiga terbuka» atau bintang tidak lengkap.

Ia membolehkan anda mensimulasikan sistem voltan dua atau tiga fasa.

Menyambung tiga transformer voltan mengikut skema bintang penuh mempunyai kemungkinan terbesar. Dalam kes ini, anda boleh mendapatkan kedua-dua semua fasa dan voltan talian dalam litar sekunder.

Disebabkan kemungkinan ini, pilihan ini digunakan di semua pencawang kritikal, dan litar sekunder untuk VT tersebut dicipta dengan dua jenis belitan disertakan mengikut litar bintang dan delta.

Skim yang diberikan untuk menghidupkan gegelung adalah yang paling tipikal dan jauh dari satu-satunya. Transformer pengukur moden mempunyai keupayaan yang berbeza dan pelarasan tertentu telah dibuat dalam reka bentuk dan skema sambungan untuk mereka.

Kelas ketepatan transformer penyukat voltan

Untuk menentukan ralat dalam pengukuran metrologi, VT dipandu oleh litar setara dan gambar rajah vektor.

Kaedah teknikal yang agak rumit ini memungkinkan untuk menentukan ralat setiap pengukuran VT dari segi amplitud dan sudut sisihan voltan sekunder dari primer dan untuk menentukan kelas ketepatan bagi setiap pengubah yang diuji.

Semua parameter diukur pada beban nominal dalam litar sekunder yang mana VT dicipta. Jika ia melebihi semasa operasi atau pemeriksaan, maka ralat akan melebihi nilai nilai nominal.

Pengubah voltan mengukur mempunyai 4 kelas ketepatan.

Kelas ketepatan transformer penyukat voltan

Kelas ketepatan pengukuran VT Had maksimum untuk ralat yang dibenarkan FU,% δU, min 3 3.0 tidak ditakrifkan 1 1.0 40 0.5 0.5 20 0.2 0.2 10

Kelas No. 3 digunakan dalam model yang beroperasi dalam perlindungan geganti dan peranti automasi yang tidak memerlukan ketepatan yang tinggi, sebagai contoh, untuk mencetuskan elemen penggera bagi berlakunya mod kerosakan dalam litar kuasa.

Ketepatan tertinggi 0.2 dicapai oleh instrumen yang digunakan untuk pengukuran ketepatan tinggi kritikal apabila menyediakan peranti kompleks, menjalankan ujian penerimaan, menyediakan kawalan frekuensi automatik dan kerja yang serupa. VT dengan kelas ketepatan 0.5 dan 1.0 paling kerap dipasang pada peralatan voltan tinggi untuk pemindahan voltan sekunder ke papan suis, meter kawalan dan peraturan, set geganti interlock, perlindungan dan penyegerakan litar.

Kaedah cabutan voltan kapasitif

Prinsip kaedah ini terdiri daripada pelepasan berkadar songsang voltan pada litar plat kapasitor dengan kapasiti berbeza yang disambungkan secara bersiri.

Selepas mengira dan memilih penarafan kapasitor yang disambungkan secara bersiri dengan voltan fasa bas atau talian Uph1, adalah mungkin untuk mendapatkan pada kapasitor akhir C3 nilai sekunder Uph2, yang dikeluarkan terus dari bekas atau melalui peranti pengubah yang disambungkan ke memudahkan tetapan dengan bilangan gegelung boleh laras.

Ciri prestasi mengukur transformer voltan dan litar sekundernya

Keperluan pemasangan

Atas sebab keselamatan, semua litar sekunder VT mesti dilindungi. pemutus litar automatik jenis AP-50 dan dibumikan dengan wayar kuprum dengan keratan rentas sekurang-kurangnya 4 mm persegi.

Sekiranya sistem bas berkembar digunakan di pencawang, maka litar setiap pengubah pengukur mesti disambungkan melalui litar geganti pengulang kedudukan pemutus, yang tidak termasuk bekalan voltan serentak kepada satu peranti pelindung geganti daripada VT yang berbeza.

Semua litar sekunder dari nod terminal VT ke perlindungan geganti dan peranti automasi mesti dijalankan dengan satu kabel kuasa supaya jumlah arus semua teras adalah sama dengan sifar. Untuk tujuan ini, ia dilarang:

• basbar berasingan «B» dan «K» dan menggabungkannya untuk pembumian bersama;

• sambungkan bas "B" ke peranti penyegerakan melalui kenalan suis, suis, geganti;

• tukar bas «B» kaunter dengan sesentuh RPR.

Pensuisan operasi

Semua kerja dengan peralatan operasi dijalankan oleh kakitangan terlatih khas di bawah pengawasan pegawai dan mengikut borang pertukaran. Untuk tujuan ini, pemutus litar, fius dan suis automatik dipasang di litar pengubah voltan.

Apabila bahagian tertentu litar voltan dikeluarkan daripada perkhidmatan, kaedah mengesahkan langkah yang diambil mesti ditunjukkan.

Penyelenggaraan berkala

Semasa operasi, litar sekunder dan primer transformer tertakluk kepada pelbagai tempoh pemeriksaan, yang terikat dengan masa yang berlalu sejak peranti itu beroperasi dan termasuk skop pengukuran elektrik yang berbeza dan pembersihan peralatan oleh kakitangan pembaikan yang terlatih khas. .

Kerosakan utama yang boleh berlaku dalam litar voltan semasa operasinya ialah berlakunya arus litar pintas antara belitan. Selalunya ini berlaku apabila juruelektrik tidak bekerja dengan berhati-hati dalam litar voltan sedia ada.

Sekiranya berlaku litar pintas belitan yang tidak disengajakan, suis pelindung yang terletak di dalam kotak terminal pengukur VT dimatikan, dan litar voltan yang membekalkan geganti kuasa, set interlock, penyegerakan, perlindungan jarak dan peranti lain hilang.

Dalam kes ini, pengaktifan palsu perlindungan sedia ada atau kerosakan operasi mereka sekiranya berlaku kerosakan dalam gelung utama adalah mungkin. Litar pintas sedemikian bukan sahaja mesti dihapuskan dengan cepat, tetapi juga termasuk semua peranti yang dilumpuhkan secara automatik.

Transformer penyukat arus dan voltan adalah wajib di setiap pencawang elektrik. Mereka diperlukan untuk operasi yang boleh dipercayai bagi perlindungan geganti dan peranti automasi.