книги из ГПНТБ / Егоров, Г. П. Устройство, монтаж, эксплуатация и ремонт промышленных электроустановок учебник

ющемуся в результате протекания тока по первичной обмотке. Вслед­ ствие этого потоки взаимно компенсируются и общий результирующий поток будет невелик. Если вторичная обмотка разомкнута, второго потока не будет, а первый поток вызовет чрезмерный нагрев магнитопровода, в результате чего трансформатор может сгореть. Кроме того, между разомкнутыми зажимами вторичной обмотки возникает значи­ тельное напряжение (до 1000 в и более), опасное для обслуживающего персонала.

При монтаже и эксплуатации трансформаторов тока необходимо также учитывать, что в случае отключения измерительных и прочих приборов (например, для ремонта) при трансформаторе, не отключен­

трансформаторным маслом.

транспортировки трансформатора шайба предотвращает просачивание масла из-под пробки.

Кроме рассмотренного трансформатора при оборудовании про­ мышленных предприятий применяют трансформаторы НТМИ и НТМК. Они изготовляются на напряжения 6 и 10 кв. Буква Т в обозначении указывает, что аппараты имеют трехфазное исполнение. Буквы И, К обозначают измерительную и компенсирующую обмотки.

Трансформаторы напряжения строят, как правило, на номиналь­ ное вторичное напряжение 100 в. Вторичные обмотки трансформаторов напряжения и их корпуса заземляют. Этим обеспечивается безопас-

190

ность обслуживающего персонала на случай пробоя между обмотками высшего и низшего напряжений.

Трансформаторы напряжения, как правило, защищают плавкими предохранителями.

§ 46. ЗАЩИТНЫЕ АППАРАТЫ

Плавкие предохранители. Известны два типа плавких предохрани­ телей: ПК (К — кварцевое заполнение), применяемые для защиты сило­ вых трансформаторов мощностью до 630 кеа, и ПКТ — для защиты трансформаторов (Т) напряжения.

нюю часть патрона. При перегорании указательной вставки якорек выталкивается наружу спиральной пружиной.

В сетях с большими токами можно применять спаренные предохра­ нители ПК.

Предохранители ПКТ отличаются от предохранителей ПК тем, что имеют по одной плавкой вставке, изготовляемой из константановой проволоки, намотанной на фарфоровый сердечник. Поскольку предо­ хранитель ПКТ не имеет указателя срабатывания, целость его плавкой вставки проверяют приборами.

191

Патроны предохранителя ПКТ укрепляют также на двух опорных изоляторах при помощи контактных латунных обойм. Последние снаб­ жаются фиксаторами, которые представляют собой упоры, закрепляю­ щие положение предохранителя. Для предохранителей ПК пре­ дусматриваются пружинящие замки, предотвращающие выбрасывание патрона из обойм при проте­ кании токов короткого замы­ кания и возникновении мощ­ ных динамических усилий.

Бетонные реакторы. Реак­ тор состоит из трех индуктив­ ных катушек, включаемых пофазно в сеть.

Представляя собой значи­ тельное индуктивное сопро­ тивление, катушки реактора ограничивают токи короткого замыкания в случае их воз­ никновения. Общий вид бе­ тонного реактора показан на рис. 232.

Рис. 233. Вентильный разрядник РВП-6 :

Фазы реактора обозначают буквами В, С, Н (верхняя, средняя, нижняя). При этом в процессе установки необходимо соблюдать ука­ занную последовательность, учитывая, что направление витков обмотки средней фазы обратно направлению витков двух других фаз. Этим обеспечивается работа колонки реактора на сжатие в момент возникно­ вения токов короткого замыкания.

Если бы средняя фаза не имела указанной особенности, в колонке возникли бы силы отталкивания, что могло бы привести к разрушению реактора при протекании по нему токов короткого замыкания.

192

Вентильные разрядники. Разрядник предназначен для защиты изоляции РУ от перекрытия и пробоя при атмосферных перенапряже­ ниях, проникающих в установку. Устройство вентильного разрядника РВП (В — вентильный, Г1 — подстанционный) приведено на рис. 233.

Показанные на рисунке искровые промежутки 4 под влиянием повышенного напряжения пробиваются, и ток по вилитовым дискам 5, сопротивление которых резко снижается под действием повышенных напряжений, отводится в землю.

После восстановления в установке нормального режима сопротив­ ление вилитовых дисков быстро возрастает, и цепь тока между разряд­ ником и землей оказывается разорванной.

§47. СВЕДЕНИЯ

ОСИЛОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРАХ

Силовые трансформаторы’ служат для преобразования величины напряжения переменного тока.

Конструктивное устройство силового трансформатора приведено на рис. 234. Он состоит из кожуха и помещенной в нем активной

ширителе. Рядом с маслоуказателем наносят три контрольные черты. Они указывают на то, каким должен

быть уровень масла при температуре —35, +15 и +35° С.

В нижней части расширитель снабжен грязевиком, предназначен­

ний конец закрывают стеклянной диафрагмой. В случае повышения давления внутри трансформатора (при внутренних повреждениях, сопровождающихся разложением масла) диафрагма лопается и масло выбрасывается наружу.

Трансформаторы мощностью 1000 ква и выше оборудуют газовым реле, которое встраивают в трубу между баком трансформатора и расширителем.

При внутренних повреждениях трансформатора, сопровождаю­ щихся выделением газов, с помощью реле дается импульс на сигнал, а затем и на отключение силового выключателя. То же реле исполь­ зуется для сигнализации о понижении уровня масла в трансформаторе.

Силовые трансформаторы снабжаются также приборами теплового

ГЛАВА XIII

ОСНОВНАЯ АППАРАТУРА И СХЕМЫ ВТОРИЧНЫХ УСТРОЙСТВ

В состав оборудования вторичных устройств входят аппараты ре­ лейной защиты, сигнализации и блокировки.

$ 48. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЕ

При эксплуатации действующих электроустановок могут быть нарушения нормальных режимов их работы вследствие неисправно­ стей изоляции или неправильных действий обслуживающего персо­ нала, что приводит к перегрузкам и коротким замыканиям.

В случае возникновения коротких замыканий поврежденный участок должен быть как можно быстрее отключен. Это достигается с помощью специальных автоматических аппаратов — реле и прибо­ ров, объединенных в общее устройство, называемое релейной защитой.

Релейная защита реагирует на повреждение установки либо отклю­ чением аварийного участка, либо сигналом о намечающемся ненор­ мальном режиме. Такие режимы могут иметь форму перегрузок, при которых машины, аппараты и сети на протяжении некоторого промежутка времени оказываются под действием токов, больших, чем те, на которые они рассчитаны. При этом находящийся под дей­

ствием перегрузки участок установки может и не отключаться, однако о возникновении ненормального режима должен быть дан сигнал обслуживающему персоналу.

Вторичные устройства получают питание от источников, называе­ мых источниками оперативного тока. В установках сравнительно небольших мощностей используется главным образом переменный оперативный ток, получаемый через измерительные трансформаторы тока и напряжения, относящиеся к самой установке.

На крупных подстанциях применяется независимый постоянный оперативный ток, источниками которого служат аккумуляторные батареи. Последние снабжаются зарядными агрегатами в виде двига­ тель-генераторов или специальных выпрямителей.

Цепи, по которым оперативный ток подается к приборам и аппара­

щий механизм привода. Реле имеет переключатель 6 для изменения числа витков обмотки при выборе уставок тока, т. е. тех величин тока, при которых реле начинает работать. Возможные уставки: 5, 7, 9, 11, 13, 15а.

Работа реле заключается в следующем: когда по его обмоткам потечет ток, равный току уставки или больший, сердечник 2 втяги­ вается внутрь катушки 3, причем ударник 4 ударяет по планке 5

196

привода, которая, поднимаясь вверх, освобождает механизм отклю­ чения контактов выключателя. Под действием отключающих пружин выключатель будет отключен. После отключения выключателя транс­

привода выключателя, поэтому его следует отнести к категории реле прямого действия.

Реле РТВ (токовое с выдержкой времени). Данное реле устроено в основном так же, как и предыдущее. Однако оно дополнено механиз­ мом выдержки времени, в

5, перемещающегося по шкале 4 уставок тока срабатывания. Непод­ вижные контакты 7 реле связаны с зажимами, предназначенными Для связи с другими элементами схемы защиты.

При протекании тока по обмоткам 2 полюсов магнитопровода якорь 8 под действием возникшего магнитного потока стремится занять вертикальное положение, чему препятствует пружина 3. Когда ток в обмотках реле достигнет величины тока уставки, якорь преодолеет противодействие пружины и повернется по часовой стрелке. В резуль­ тате этого подвижные контакты 6 замкнутся с контактами 7 и реле сработает.

Следствием работы реле совместно с другими элементами защиты явится отключение выключателя в первичной цепи, в связи с чем трансформатор, питающий обмотки реле, отключится. Поскольку после этого реле окажется выключенным, то воздействие полюсов магнито­ провода на якорь прекратится и он вернется в исходное положение

197

под действием пружины. Очевидно, что контакты б и 7 при этом разомк­ нутся.

Уставку тока срабатывания реле можно изменять как путем пере­ мещения поводка указателя 5, так и переключением обмоток реле.

Рис. 239. Индукционное реле максимального тока РТ:

При этом если соединить обмотки параллельно, ток срабатывания увеличится вдвое.

Реле ЭТ является косвенным реле мгновенного действия. Время его срабатывания измеряется сотыми долями секунды.

Реле РТ. К числу распространенных реле косвенного действия относится также реле РТ (реле токовое), конструктивное устройство которого приведено на рис. 239.

198

Как только величина тока в цепи реле достигнет 20—30% тока уставки, диск 8 приходит во вращение. Однако контактная система

вдвижение не придет: рамка 12 реле оттянута в крайнее положение,

всвязи с чем червяк 11 не войдет в зацепление с зубчатым секто­ ром 10.

При вращении диска (по часовой стрелке) на него действуют две силы Fx и F2 (Рис239, б). При этом первая сила создается магнитной системой магнитопровода /, а вторая — постоянным магнитом 9. Обе силы стремятся повернуть рамку 12 вместе с укрепленным на ней диском 8 по направлению к зубчатому сектору 10, для чего необхо­ димо преодолеть сопротивление пружины 6.

По мере увеличения тока в обмотке реле силы Fx и F3 возрастают и в тот момент, когда величина тока достигнет значения тока уставки, натяжение пружины 6 будет преодолено, рамка 12 повернется и червяк войдет в зацепление с зубчатым сектором 10.

В результате этого сектор начнет подниматься вверх до тех пор, пока укрепленная на его конце пластинка не достигнет левой части коромысла 14 (рис. 239, а) и не поднимет его. При подъеме левой части коромысла уменьшается зазор между выступом магнитопровода

чивается стальной скобой 5, которая при повороте рамки притягивается к стали магнитопровода. Время срабатывания реле регулируют при помощи винта 17, перемещающего движок 13, который определяет начальное положение сектора 10.

Индукционное реле РТ имеет и электромагнитный элемент. Работа этого элемента заключается в том, что если в обмотки 22 поступит ток, достаточный для мгновенного притяжения якоря 19, то реле сработает мгновенно. Такое действие электромагнитного элемента называется токовой отсечкой. Ток срабатывания «отсечки» регулируют изменением величины воздушного зазора между якорем 19 и выступом магнитопровода посредством винта 18.

Величину тока срабатывания индукционного элемента устанав­ ливают путем перемещения винтов 21 на контактной колодке 20, в результате чего изменяется количество участвующих в работе витков обмотки реле. Пределы регулирования 4—10а.

Газовое реле. Это реле используется для защиты силовых транс­ форматоров при внутренних повреждениях. Работа реле основана на воздействии на его систему газов, возникающих в трансформаторе при междувитковых замыканиях, перегревах и т. п.

Конструктивное устройство реле приведено на рис. 240. Реле вмонтировано в рассечку трубопровода, соединяющего бак трансфор­ матора с расширителем. При внутреннем повреждении трансформатора продукты разложения масла, в том числе газы, накапливаются, под крышкой 1, вытесняя масло, заполняющее реле. В результате этого верхний поплавок 3, опускаясь вместе с маслом, повернется, вследствие

199