13. Назначение тн. Схемы соединений тн.

Информацию о контролируемом напряжении ИО РЗ получа­ют от первичных трансформаторов напряжения (ТН). Основны­ми параметрами ТН (рис. 6.1) являются: номинальное первичное напряжение U_1ном (равное номинальному напряжению контро­лируемой электрической сети), вторичное номинальное напря­жение U_2HOM, значение которого обычно принимается равным 100 или 100/ В. Отношение этих величин, называемое номи­нальным коэффициентом трансформации, К_Uном = U_1ном / U_2ном [24].

Начала и концы первичных и вторичных обмоток ТН Н (н) и К (k) обозначаются изготовителями так же, как и у силовых трансформаторов: у первичной обмотки буквами А и X, у вто­ричной соответственно а и х. Для питания устройств РЗ ис­пользуются в большинстве случаев ТН, установленные на сборных шинах ПС и РУ электростанций, к вторичным обмот­кам которых подключаются РЗ всех присоединений (рис. 6.2, а), или на каждом присоединении, питающие РЗ только этого присоединения.

П ервый способ экономичнее второго, так как требует меньше ТН, но его недостаток состоит в том, что при необходимости произвести переключение присоединения с одной системы шин на другую требуется переключение цепей напряжения РЗ на ТН другой системы шин. Такое переключение делается автоматически с помощью вспомогательных контактов QS, установленных на ножах разъединителей, как показано на

рис. 6.3, или управляемыми ими реле-повторителями. Эту опе­рацию можно выполнить вручную - специальными рубильни­ками.

Слабым местом автоматического переключения являются вспомогательные контакты, отказ которых приводит к непра­вильной работе устройств РЗ. Недостаток второго способа со­стоит в том, что не исключается ошибка лица, проводящего переключения, а его преимуществом является большая надеж­ность цепей. При использовании ТН присоединений в случае перевода соответствующего присоединения на другую систе­му шин никаких операций в цепях напряжений не требуется.

Автоматический способ переключения цепей напряжения обычно применяется на ЭС и на крупных ПС с большим числом присоединений.

Схема соединения трансформаторов напряжения в звезду,

приведенная на рис. 6.5, а, предназначена для получения на­пряжений фаз относительно земли и междуфазных (линейных) напряжений. Три первичные обмотки TV1 соединяются в звез­ду. Начала каждой обмотки (А, В, С) присоединяются к соот­ветствующим фазам ЛЗП, а концы X, Y, Z объединяются в общую точку (нейтраль N1) и заземляются. При таком вклю­чении к каждой первичной обмотке TV1 подводится напря­жение фазы ЛЭП относительно земли. Концы вторичных об­моток TV1 (х, у, z на рис. 6.5, а) также соединяются в звезду, нейтраль которой N2 связывается с нулевой точкой нагрузки N3 (сопротивления 1, 2, 3). В приведенной схеме нейтраль пер­вичной обмотки (точка N1) жестко связана с землей и имеет потенциал, равный нулю, такой же потенциал будет иметь нейтраль N2 и связанная с ней нейтраль нагрузки N3. При та­кой схеме фазные напряжения на вторичной стороне соот­ветствуют фазным напряжениям относительно земли первич­ной стороны. Заземление нейтрали первичной обмотки ТН и наличие нулевого провода во вторичной цепи являются обязательным условием для получения фазных напряжений от­носительно земли.

С оединение обмоток ТН по схеме y/y обычно выполняется по 12-й группе. Эта схема может быть осуществлена посредст­вом трех однофазных ТН или одного трехфазного пяти-стержневого ТН. Трехфазные трехстержневые ТН для данной схемы применяться не могут, так как в их магнитопроводе отсутст­вуют пути для замыкания магнитных потоков НП Ф₀, создава­емых током I₀ в первичных обмотках при замыканиях на зем­лю в сети. В этом случае поток Ф₀ замыкается через воздух по пути с большим магнитным сопротивлением. Это приводит к уменьшению сопротивления НП трансформатора и резкому увеличению I_нам. Повышенный I_нам вызывает недопустимый нагрев трансформатора, в связи с чем применение трехстержневых ТН недопустимо. В пяти-стержневых трансформаторах для замыкания потоков служат четвертый и пятый стержни магнитопровода (рис. 6.6).

С хема соединений обмоток ТН в открытый треугольник изображена на рис. 6.7. Она выполняется при помощи двух од- нофазных ТН, включенных на два междуфазных напряжения, например U_AB и U_BC. Напряжение на зажимах вторичных об­моток ТН всегда пропорционально междуфазным напряжени­ям, подведенным с первичной стороны. Между проводами вто­ричной цепи включаются реле. Схема позволяет получать все три междуфазных напряжения U_AB, U_BC и U_CA .

Схема соединений обмоток однофазных ТН в фильтр напря­жения НП выполняется посредством трех однофазных ТН, как показано на рис. 6.8. Первичные обмотки соединены в звезду с заземленной нейтралью, а вторичные - последовательно, образуя незамкнутый треугольник. К зажимам разомкнутых вершин треугольника подсоединяются реле. Напряжение U_p на зажимах разомкнутого треугольника равно геометриче­ской сумме напряжений вторичных обмоток:

U_p = U_a + U_b + U_c.

Так как сумма трех фазных напряжений равна утроенному напряжению НП, выражая вторичные напряжения через пер­вичные, получаем

U_p = (U_A + U_B + U_C) / K_U = 3U₀ / K_U.