книги из ГПНТБ / Грудинский, П. Г. Техническая эксплуатация основного электрооборудования станций и подстанций

ствий предусматривается защита регулировочной обмотки разряд­ никами.

Переход с одного ответвления регулировочной обмотки на другое производится так, чтобы цепь тока не оказалась разомкнутой и чтобы

Рис. 10-19. Схемы включения регулировочной обмотки у авто­ трансформатора с РПН, расположенным: в нейтрали (а); между обмотками ВН и СН (б) и в обмотке ВН (в); размещение об­ моток при варианте «а» на магнитопроводе (г).

не было виткового замыкания. Для выполнения последнего условия применяются токоограничивающие сопротивления, которые могут быть индуктивными и активными.

Р0 КО

Рис. 10-20. Расположение регулировочной обмотки на отдельном стержне для однофазного автотранс­ форматора с регулированием напряжения в обмот­ ке СН.

а — принципиальная схема; б — конструкция; / — ос> новной сердечник; 2 — дополнительный.

Схема с индуктивными сопротивлениями (реакторами) представлена на рис. 10-21. Она включает в себя контакторы /С и /С' и два избирателя И и И'. Токоограничивающее сопротивление выполнено в виде расщеп­

381

ленного реактора, постоянно включенного в главную цепь так, что маг­ нитные потоки его двух половин взаимно компенсируются; следова­ тельно, в положении обоих избирателей на одноименном контакте, например на 1 и Г (при замкнутых К и К'), сопротивления плеч реак­ тора будут невелики. Такие положения схемы соответствуют нормаль­ ной работе.

В переходных режимах переключатели избирателей И и И' могут находиться на разных контактах, например на 1 и 2'. Так как между этими контактами имеется разность напряжений, то в замкнутом кон­ туре возникнет ток, который мог бы превысить ток к. з. на зажимах трансформатора. Расщепленный реактор ограничит этот ток до допусти­ мых значений. На рис. 10-21, а представлено рабочее состояние контура

^/7

I

6)

Рис. 10-21. Схема РПН с токоограничивающими реакто­ рами и последовательность переключений.

до начала перехода от одной регулирующей ступени к другой. Последо­ вательность замыкания контакторов и положений избирателя при регу­ лировании ясны из рис. 10-21, б. Недостатками этой схемы являются ее громоздкость (реактор размещается в баке трансформатора, занимая много места) и наличие потерь в реакторе, находящемся все время под током. Этих недостатков не имеет быстродействующее РПН с активными токоограничивающими сопротивлениями.

Схема такого РПН представлена на рис. 10-22. Она дана для нор­ мальной работы на ответвлении 1. Ток проходит через замкнутые кон­ такты контакторов К\ и ЛГ2, ограничивающее сопротивление Rx зашунтировано, сопротивление R2 отключено.

Последовательность работы избирателей и контакторов при пере­ ходе на ответвление 2 можно проследить по диаграмме рис. 10-22, б. При операции 3 в цепь между контактами 1 и 2 включены оба сопротивле­

3 8 2

ния 7?! и R2. Таким образом, сопротивления нагружаются током кратко­ временно, при переключениях, что позволяет выполнить их в небольших габаритах. Наличие в контуре активных сопротивлений значительно облегчает работу контакторов по сравнению со схемой, в которой ис­ пользуются реакторы.

Перевод избирателя из одного положения в другое производится под действием предварительно напряженной пружины, что обеспечивает доведение начатой .операции до конца даже в том случае, если питание привода прервано. Контакторы и избиратели связаны кинематической блокировкой, предупреждающей сбои в их работе. Контакторы разме-

Рис. 10-22. Схема РПН с токоограничивающими сопротивле­ ниями (а) и последовательность переключений (б).

щепы в герметизированном баке, конструкция которого позволяет про­ извести подъем их для осмотра, чистки и ремчнта без вскрытия бака трансформатора и исключает проникновение в бак трансформатора масла, загрязненного из-за работы контакторов. Бак контакторов снабжен реле давления и предохранительной мембраной на случай возникновения в нем к. з. Предусмотрена связь этого бака с расшири­ телем для компенсации изменений объема масла при нагреве и охлаж­ дении трансформатора.

Внешний вид одной из конструкций РПН с активными сопротив­ лениями представлен на рис. 10-23. Устройство предназначено для трансформаторов 220 и 110 кВ при токе до 1 000 А Контакторы и изби­ ратели установлены в нем на бакелитовом цилиндре А, служащем изоля­ цией от корпуса. Верхним фланцем устройство прикрепляется к крышке трансформатора и размещается в его баке. В нижней части Б установ­

3 8 3

лены избиратели, к ней подводятся ответвления от регулировочной обмотки. Внешний вид трансформатора, снабженного РПН описанного типа, показан на рис. 10-3.

На рис. 10-24 приведены схема и последовательность переключений для РПН с реверсом регулировочной обмотки. В таблице пропущены промежуточные положения аппаратов при переходе с одной ступени на другую, поскольку они были разобраны на рис. 10-22. Положения избирателя от 8 до 1 (через 10, И, 12) используются для реверса об­ мотки. Устройство позволяет получить восемь ступеней повышения

баках контакторов, правильное действие фиксаторов, отсутствие течи масла в уплотнениях.

Поскольку приводные механизмы и устройство РПН могут рабо­ тать только при положительных температурах, следует своевременно включать устройства обогрева; при включении холодного трансформа­ тора следует блокировать привод РПН до тех пор, пока масло транс­ форматора не достигнет плюсовой температуры. Система обогрева может отключаться при устойчивой температуре окружающей среды выше минус 25° С. В нормальной эксплуатации автоматика включает и отключает обогрев устройств РПН.

Каждые 6 мес.производится смазка трущихся узлов и деталей при­ вода, подтяжка ослабевших болтов и гаек и один раз в год проверка исправности вентильных разрядников, защищающих РПН (перед на­ ступлением грозового сезона).

У быстродействующих РПН при напряжении ПО кВ и выше через каждые 5 000 переключений берется проба масла. Масло заменяется, если электрическая прочность его снизилась ниже 30 кВ. При замене

3 8 4

масла бак с контакторами очищается от илообразного осадка — продук­ тов окисления, пригорания масла и контактов контакторов.

Установка трансформаторов с РПН обязательна во всех центрах питания нагрузок, т. е. на тех трансформаторных подстанциях, откуда питаются распределительные сети 6— 10 кВ. Без этого не могут быть выполнены требования о допустимых отклонениях напряжения, уста­ новленные ГОСТ 13109-67 о качестве электрической энергии. Кроме того, применение трансформаторов с РПН целесообразно и в питаю­ щих сетях, на подстанциях 110 кВ и выше, где они обеспечивают под­ держание высокого уровня рабочих напряжений, что необходимо из условия снижения потерь энергии в этих сетях.

Рис. 10-24. Схема РПН с реверсирова­ нием регулирующей обмотки. После­ довательность переключений.

На электростанциях у повышающих трансформаторов, входящих в состав энергоблоков, регулирование коэффициента трансформации как под нагрузкой, так и без возбуждения не предусматривается. Ре­ гулирование ведется изменением напряжения генератора в пределах

— 5 ч- + 10%. Если в энергоблок входит автотрансформатор, то обяза­ тельно применение РПН. Автотрансформаторы с РПН предусматривают­ ся для связи сборных шин повышенных напряжений между собой. Регулированием напряжения под нагрузкой снабжаются трансформа­ торы собственных нужд электростанций. Трансформаторы, связываю­ щие сети ТЭЦ с сетью повышенного напряжения энергосистемы, дол­ жны иметь РПН, так как режим работы у этих трансформаторов ревер­ сивный, через них ТЭЦ может как выдавать мощность в энергосистему, так и получать ее для электроснабжения распределительных сетей 6— 10 кВ в периоды пониженной тепловой нагрузки ТЭЦ.

10-7. Определение группы соединений и фазировка трансформаторов

Одним из условий возможности включения трансфор­ маторов на параллельную работу является тождествен­ ность их группы соединений. Группа соединений опреде­ ляется углом сдвига векторов фазных и линейных напря­ жений первичной и вторичной обмоток. Векторная диа­ грамма напряжений на первичной стороне является исход­ ной, она остается одной и той же, независимо от группы соединения обмоток трансформаторов. Чередование фаз этой диаграммы принимается по часовой стрелке, в по­ рядке А — В — С.

Вектор вторичного напряжения может быть сдвинут относительно первичного напряжения на угол 0 до 360°, через каждые 30°, всего может быть 12 положений векто­ ров. В ГОСТ на трансформаторы принято группу соеди­ нений при совпадении направлений векторов обозначать как 0 (раньше применялось обозначение 12), остальные группы — углом сдвига, деленным на 30°.

Согласно ГОСТ трансформаторы могут иметь следующие группы соединений:

двухобмоточные трансформаторы четные группы y /y 0-0; Д /Д -0; нечетные группы Д /Yo-ll; Y /Д -П ;

трехобмоточные трансформаторы и автотрансформаторы четные группы Д /Д /Д -0 -0;

нечетные группы Yo/Д /Д -.П -П ; Yo/Yo/Д-О-П. Группа соединений обозначается на заводском щитке

трансформатора и в проверке не нуждается. Однако, если к одному из двух трансформаторов, имеющих одинаковые группы соединений, подключить фазы сети не в том по­ рядке, как это указано обозначениями фаз на вводах трансформатора, то на вторичной стороне получатся напря­ жения с различным сдвигом фаз. Циклическим переме­ щением фаз на вводах можно получить для одного и того же трансформатора три различные группы соединений, как это показано в таблице на рис. 10-25. В ряде случаев порядок подсоединения фаз трудно проследить, например, если присоединение производится кабелями или трансфор­ маторы соединены через сеть.

Группа соединений, отличная от стандартной, может быть полу­ чена при соединении однофазных трансформаторов в трехфазную группу,

3 8 6

как это показано для групп 6 и 5 на рис. 10-25. На этом же рисунке даны стандартные обозначения фаз, начал и концов обмоток. Точками

Phg. 10-25. Группы соединений обмоток трансформаторов. Звездочкой отмечены стандартные группы.

отмечены однополярные концы обмоток. Однополярные вводы обозна­ чаются одноименными буквами А, а; В, в; С, с; X, *; Y, у.

Проверка правильности обозначений концов обмоток может быть произведена или на постоянном токе (рис. 10-26), или на переменном

токе (рис. 10-27). В качестве «поляриметра» может служить гальвано­ метр или вольтметр постоянного тока, с нулем посредине шкалы.

Так, при отклонении стрелки прибора в схеме рис. 10-26 в сторону «+» в момент замыкания кнопки обозначения концов обмоток правильны. При показании вольтметра, равном сумме t/x и U2 в момент замыкания кнопки, обозначения концов обмоток правильны. При помощи метода

«поляриметра» по знаку отклонения может быть определена группа соединений трансформатора. В табл. 10-4 приведены результаты изме­ рений для стандартных групп 0 и 11.

Т а б л и ц а 10-4

Определение группы соединений трансформатора методом поляриметра. Результаты измерений

Наиболее просто и удобно производить проверку группы соедине­ ний при помощи специального фазоуказателя в варианте выполнения Э-500/2. Принципиальная схема прибора показана на рис. 10-28, а. Прибор имеет три обмотки, включающиеся в трехфазную сеть 1. Соз­ даваемое этими обмотками вращающееся поле увлекает за собой сер­ дечник 2 из Г-образных лепестков в направлении, определяемом по­ рядком чередования фаз, что и является одним из применений прибора.

При подаче однофазного тока в две обмотки 3, расположенные пер­ пендикулярно плоскости вращающегося магнитного поля, создается пульсирующий магнитный поток, направленный также по Г-образным

388

лепесткам сердечника. В результате взаимодействия двух потоков сердечник устанавливается в положение, в котором стрелка указывает угол сдвига между фазой А трехфазной системы напряжений, питающей три обмотки прибора, и фазой цепи однофазного переменного тока.

Для определения группы соединений собирается схема, приведен­ ная на рис. 10-28, б. При включении рубильника стрелка прибора не-

б)

Рис. 10-28. Определение группы соединений универсальным фазоуказателем.

а — схема прибора; 6 — схема соединений при определении угла сдвига между первичным и вторичным напряжениями.

матора. Для контроля изменение может быть повторено для любой другой фазы, для чего на крышке прибора имеется переключатель.

Фазировка трансформаторов. Перед включением транс­ форматоров и линий после монтажа или после капитального ремонта, в процессе которого могли произойти изменения в соединительных цепях, необходимо произвести фазировку, т. е. проверку тождественности фаз присоединяе­ мого объекта с фазами действующей установки.

Следует заметить, что при присоединении трансформа­ тора к одной из стандартных групп соединений (отмечены на табл. 10-25 звездочкой) при неправильном производстве соединений можно получить шесть различных групп сое­ динений, причем три из них получаются при циклическом перемещении фаз на вводах трансформатора, а три — при неправильной сборке концов обмоток. В последнем случае группа 0 изменяется на 6, а группа 11 на 5. Следовательно, изменением присоединений можно сфазировать между со­ бой все нечетные группы. Группы соединений четные не могут быть сфазированы с нечетными,

3 8 9

Фазировка производится в месте разрыва проверяемой цепи и той, к которой подключается проверяемая цепь, например на разъединителях. С одной, стороны от места разрыва имеется напряжение на трех фазах от действую­ щей установки, с другой стороны — от подключаемого объекта. Требуется проверить, находятся ли в фазе напря­ жения на каждой из трех пар противостоящих друг другу проводников. Как правило, фазировка производится в условиях синхронной работы фазируемой цепи и действую­ щей электроустановки. Если синхронная работа не может быть обеспечена включением каких-либо связей между фазируемыми источниками напряжений (например, при фазировке первой линии связи между электроустанов­ ками, работающими ранее несинхронно), то порядок фазировки должен быть таким же, как при включении нового генератора. Фазировка может производиться или пере­ носными приборами, или для нее могут быть использо­ ваны стационарные измерительные устройства, предназ­ наченные для контроля напряжения в установке. Рассмо­ трим сначала фазировку переносными приборами.

Для фазировки на напряжение ниже 1 000 В могут быть использованы вольтметр или контрольная лампа, рассчитанные на двойное напряжение установки, для фазировки на напряжение выше 1 000 В переносные транс­ форматоры напряжения с подключенными к ним вольт­ метром или лампами накаливания (рассчитанное также на двойное напряжение) и фазоуказатель. Пользование переносными приборами допустимо при фазировке на напря­ жение 10 кВ и ниже.

Фазоуказатель, применяемый для фазировки на напря­ жение 6—10 кВ, состоит из двух указателей напряжения 10 кВ, включенных последовательно при помощи провода с изоляцией типа «магнито». В одном из них неоновая лампочка и конденсаторы удалены и вместо них вмонти­ ровано несколько сопротивлений по 2—5 МОм. Фазиро­ вать одним указателем недопустимо, так как он не рассчи­ тан на двойное напряжение, фазировать двумя последова­ тельно включенными указателями ненадежно, так как две последовательно включенные неоновые лампы дадут неот­ четливое свечение и не позволят различить фазовое, линей­ ное и двойное фазовое напряжения. Схема фазоуказателя приведена на рис. 10-29.

Измерения при фазировке целесообразно производить при помощи одного и того же устройства,— одной и той же

3 9 0