Министерство образования Российской Федерации

Воронежский государственный технический университет

Факультет автоматики и электромеханики

Кафедра ЭМС и ЭС

Лабораторная работа № 5

«Трансформатор напряжения»

Выполнил: студент группы ЭСХ – 072

Супрунов М. С.

Проверил: Бойчук В. С.

ВОРОНЕЖ 2011

Лабораторная работа № 5 трансформатор напряжения

5.1 Цель работы

Ознакомиться с конструкцией и компоновкой антирезонансного трехфазного трансформатора напряжения НАМИ-10-95 и закрепить теоретические знания по его изучению.

5.2 Содержание работы

5.2.1 Ознакомиться с техническими данными трансформатора напряжения.

5.2.2 Изучить конструкцию трансформатора напряжения, принцип его работы и назначение.

5.2.3 Ознакомиться с основными требованиями предъявляемыми к трансформаторам напряжения.

5.3 Теоретические пояснения

5.3.1 Назначение

Трансформаторы напряжения (ТН) служат для понижения высокого напряжения до стандартных значений низкого напряжения (100,100/ ; 100/3 В), используемого для измерительных приборов, реле защиты и автоматики. В отличие от силовых трансформаторов измерительные ТН имеют малую мощность (до сотен вольт-ампер). При малой мощности режим работы ТН приближается к режиму холостого хода, поэтому размыкание вторичной обмотки ТН не является опасным. Для защиты ТН от тока КЗ во вторичных цепях устанавливают плавкие предохранители или автоматические выключатели. Причем предохранители применяют в том случае, если ТН не питает быстродействующих РЗ, так как последние могут ложно сработать при медленном перегорании плавкой вставки. Использование автоматических выключателей обеспечивает выведение из действия защит при обрывах в цепях ТН. Для безопасности обслуживания вторичных цепей один из зажимов вторичной обмотки ТН присоединяется к заземлению.

Обслуживание ТН и их вторичных цепей оперативным персоналом заключается в надзоре за работой самих ТН и контроле за исправностью цепей вторичного напряжения. В эксплуатации необходимо следить за тем, чтобы были правильно выбраны плавкие вставки предохранителей (номинальный ток плавкой вставки должен быть в 3 – 4 раза меньше тока КЗ в наиболее удаленной от ТН точке вторичных цепей).

К обслуживанию трансформатора допускается персонал, изучивший настоящее руководство и имеющий допуск к работам в электроустановках напряжением выше 1000 В.

Условное обозначение трансформатора

Трансформатор предназначен для установки в электрических сетях трехфазного переменного тока частоты 50 Гц с номинальным напряжением 6-10 кВ с неэффективно за­земленной нейтралью с целью передачи сигнала измерительной информации приборам измере­ния, устройствам защиты, сигнализации, автоматики и управления, а также контроля изоляции. Трансформатор предназначен для работы в шкафах КРУ (Н).

Трансформатор рассчитан для работы на высоте до 1000 м над уровнем моря при температуре окружающего воздуха от минус 60 °С до плюс 40 ° С.

На электрических схемах трансформатор напряжения изображается, как показано на рис. 5.1.

Рисунок 5.1 – Условное обозначение ТН

5.3.2 Технические характеристики

Общий вид, габаритные, установочные и присоединительные размеры трансформатора приведены на рис. 5.2.

Трансформатор НАМИ-10-95 УХЛ2 имеет первичную обмотку (А, В, С, X), вторичную основную обмотку (а, в, с, о) и вторичную дополнительную обмотку , .

Принципиальная электрическая схема соединения обмоток трансформатора приведена на рис. 5.3.

Основные технические характеристики трансформатора приведены в таблице 5.1.

Рисунок 5.2

Таблица 5.1

№ п/п	Наименование параметров	Значения параметров
1	2	3
1.	Номинальное напряжение обмоток, кВ
	– первичной	10 (6,0)
	– вторичной основной	0,1
	– вторичной дополнительной	0,1
Продолжение таблицы 5.1
1	2	3
2.	Наиболее длительно допустимое рабочее напряжение первичной обмотки, кВ	12 (7,2)
3.	Схема и группа соединения обмоток	Ун / Ун /П-0
4.	Номинальная мощность основной вторичной обмотки при измерении фазных напряжений в классе точности 3,0, ВА	30
5.	Предельная мощность обмоток, ВА:
	– первичной	1000
	– вторичной основной	900
	– вторичной дополнительной	100
6.	Напряжение короткого замыкания между первичной и основной вторичной обмоткой, Uk , %	0,9
7.	Полная масса трансформатора, кг	93
	Масса масла, кг	16

Рисунок 5.3 - Схема соединения обмоток

Пределы допустимой погрешности вторичной основной обмотки приведены в таблице 5.2.

Таблица 5.2

Класс точности	Пределы допустимой погрешности		Трехфазная номинальная мощность (Sном) при симметричной нагрузке на вводах ав, вс, са, ВА
	ΔU, %	Δδ, мин.
0,5	0,5	20	200
1,0	1,0	40	300
3,0	3,0	–	600

Класс точности вторичной дополнительной обмотки (а_дх_д) составляет 3,0 (ΔU  3,0%) при номинальной нагрузке 30 ВА с коэффициентом мощности 0,8 инд.

Пределы допустимой погрешности обеспечиваются при следующих условиях эксплуатации:

• напряжение питающей сети 0,8  1,2 U_H

• частота питающей сети 50  0,5 Гц

• температура окружающей среды -60 °С  +40 °С

• вторичная нагрузка 0,25  1,0 S_ном

• коэффициент мощности нагрузки 0,8 инд

Длина пути утечки внешней изоляции – 23 см.

Нормативный срок службы – 30 лет.

Трансформатор выдерживает однофазные металлические и дуговые замыкания сети на землю без ограничения длительности.

Трансформатор не вступает в феррорезонанс с емкостями любой сети, в том числе и с емкостями ненагруженных шин.

Трансформатор выдерживает повышение напряжения, вызванное феррорезонансом между емкостями сети и индуктивностями намагничивания других трансформаторов, как силовых, так и измерительных.

При феррорезонансе в сети на основной частоте возможно длительное повышение напряжения нулевой последовательности на вторичных обмотках до 3-х кратных значений. В, частности, на выводах Ад, Хд вторичной дополнительной обмотки возможно появление напряжения до 300 В частоты 50 Гц.

Трансформатор имеет угловую компенсацию погрешностей и требует прямого чередования фаз первичной сети. При обратном чередовании фаз классы точности обмоток не гарантируются.

Классы точности 0,5 и 1,0 основных вторичных обмоток при однофазных замыканиях сети на землю не гарантируются.