Тема 5 Трансформатори напруги і схеми їх вмикання план

3. Трансформатори напруги і схеми їх вмикання.

4. Вимикачі навантаження.

5. Запобіжники на напругу понад 1000 В.

Література

1. Електропостачання агропромислового комплексу: підруч. / Козирський В.В., Каплун В.В., Волошин С.М. - К.: Аграрна освіта, 2011. – 448с. арк.. 147 – 152, 52- 59.

2. Притака І.П., Козирський В.В. Електропостачання сільського господарства. – К.: Урожай,

1995, - 304 с.

арк.. 118 - 140

3. Будзко И.А., Зуль Н.М. Электроснабжение сельского хозяйства.

- М.: Агропромиздат, 1990. – 496 с

арк. 223…285.

1. Трансформатори напруги і схеми їх вмикання

Т. Н. використовують для зниження напруги на приладах і реле до 100В.

Коефіцієнт трансформації Т. Н.

n_u=;

Як і Т. С. Т.Н. властива похибка за коефіцієнт трансформації і кутова похибка – δ.

Похибка за коефіцієнт трансформації

∆ = 100 [ % ]

Кутова похибка визначається кутом між вектором U₁і повернутим на 180⁰вектором U₂. При вимірюванні напруги кутова похибка не впливає на результат, а потужності, енергії, фази – відіграють певну роль.

Похибка за коефіцієнт трансформації впливає на точність показів усіх приладів.

Точність роботи Т. Н. залежить від навантаження.

Т. Н. випускаються чотирьох класів точності – 0.2; 0.5; 1: 3.0.

Для вмикання обмоток лічильників клас точності не нижче 0.5, інші прилади – 1.0.

Т.Н. бувають однофазними і трифазними з сухою або масляною ізоляцією.

НОС-0.5 – Т. Н. однофазний, сухий, розрахований на напругу до 0.5 кВ.

НТС – то же, тільки трифазний.

НОЛ – з литою епоксидною ізоляцією.

З масляною ізоляцією виготовляють однофазні НОМ і трифазні НТМК, НТМИ.

НТМИ – з п’ятьма осердями, використовується для приєднання приладів і для контролю ізоляції. Має одну первинну і дві вторинних обмотки. Первинну і основну вторинну обмотки з’єднують зіркою, їх нейтральну ьлчку виводять на кришку трансформатора для заземлення. Додаткову обмотку з’єднують у відкритий трикутник.

До основної – вмикають вимірювальні прилади, а до додаткової - реле захисту від замикання на землю і прилади сигналізації

Схема вмикання трансформатора НТМИ

2. Вимикачі навантаження

Вимикачі навантаження ВН–16, ВНП–16, ВНП–17 відносяться до автогазових вимикачів. Їх використовують в установках невеликої потужності, замість дорогих оливових вимикачів. Вимикачі навантаження ВН–16 виготовлені на базі триполюсних розмикачів РВ–10/400 та призначені для внутрішньої установки. Так само, як і роз’єднувачі, вонизабезпечують видимийрозривкола. Проте, роз’єднувачі не можутьвимикати струминавантаження, і цим вони відрізняються відвимикачів навантаження.

ВимикачітипуВНна10кВзабезпечують комутацію струму холостого ходута номінальногострумунавантаження силових трансформаторів потужністю від 160 до 1600кВА. Гасіння електричної дуги, що виникає міжконтактамивимикача при відключенніструмунавантаження, здійснюється вдугогаснійкамері, що маєвкладишізорганічного скла. Під дією високої температуриелектричноїдуги органічне скло горить, виділяючи при цьомувеликукількість газу який маєхорошудугогаснуздатність (за складомвиділенийгазмістить60…70% водню). Привиділені газу вдугогаснійкамері значнопідвищуєтьсятиск, який створює поздовжнєдуттягазу,під дією якого здугогасноїкамеривидуваєтьсяіонізований газ іпризводитьдо згасання дуги тарозривукола.

Дугогаснікамери виконують із термостійкої пластмаси. Вони мають дугоподібну форму, томурухомідугогасніконтакти легко входять укамери. При включенні вимикача спочатку замикаютьсядугогасніконтакти, потім – головні контакти. Процес вимкненняпроходитьнавпаки–спочаткурозмикаютьсяголовні, апотімдугогасніконтакти. У вимкненому положенні рухомий дугоподібнийконтакт утворюєвидимийрозрив здугогасною камерою.

Якщо до вимикачанавантаженняВНпідключитисиловівисоковольтні запобіжники типуПК, то використовувати такий вимикачможназначно ширше. Вимикач навантаження, конструктивно доповнений трьома запобіжниками, утворює апарат типуВНП. Його функціональні властивості при цьому розширюються:він здатний відключатиструмиперенавантаження таструмикороткого замикання в силових колах. Прицьомукомутація робочихструмівздійснюється за допомогою вимикача, а відключенняструмівкороткого замикання –плавкоювставкою запобіжниківПК.

Вимикач ВНП–17являє собою конструктивний варіант вимикачаВНП–16і відрізняється від нього тим, що має механізм автоматичного відключення при спрацюванні запобіжників.

Для виконаннязаземленняустановкипри відключеннях, вимикачі навантаження можуть бути обладнані ножами заземлення, що приварюються до окремоговалу. Утакомувиконанні вимикачі навантаження позначаютьсяВНПз–16абоВНПз–17. Ножі заземлення встановлюються зверху або знизу вимикача навантаження. Вали ножів заземлення і вимикача зв’язані блокуванням, завдякиякомуне можна включити ножі заземлення привключеномувимикачі. Операції із заземлюючими ножами можна виконувати тільки при цілкомвідключеномувимикачі навантаження.

Керуванняножами заземлення здійснюється окремимиручнимиприводамиПР–1абоПР–2, акеруваннявимикачем навантаження – приводамиПР–17або приводамиПРА–12 чиПРА–17 з дистанційним (автоматичним) відключенням (обладнані електромагнітами відключення).

Рис. 5.1 Вимикач навантаження типу ВНП–16 із запобіжниками ПК–10:

а – загальний вигляд; б – вузол нерухомого контакту; 1, 5 – рами вимикача та запобіжників; 2 – дугогасильна камера; 3 – нерухомий контакт; 4 – високовольтний запобіжник; 6 – скоби кріплення дугогасильного ножа; 7 – буферні гумові шайби; 8 – пружина відключення; 9 – ніж рухомого контакту; 10 – дугогасний ніж; 11 – півсферичний наконечник; 12 – стійка основного контакту.

Вимикачі навантаження серії ВН–10 також забезпечують гасіння дуги за допомогою камер з газогенеруючими вкладишами. Їх комплектують ручними приводами (ВНР–10), запобіжниками, призначеними для захисту електричних мереж від струмів коротких замикань та розташованими зверху або знизу вимикачів (ВНРп–10), із заземляючими ножами, розташованими перед (ВНРп–10з) або за (ВНРп–10зп) запобіжниками.

Вимикач навантаження ВНР–10/400–10з показаний на рис. 5.2, складається зі зварної рами 1, на якій встановлені шість опорних ізоляторів 2. На нижніх ізоляторах закріплені контакти 3 з основними ножами 4, а на верхніх – головні 6 і дугогасні контакти, що закриті дугогасними камерами. Рух від валу вимикача до ножів передається за допомогою важеля 8 та ізоляційної тяги 7. Спеціальні пружини 13, обладнані амортизуючими гумовими шайбами 14, забезпечують необхідну швидкість при відключенні вимикача. Для заземлення вимикача передбачені заземлюючі ножі 10, з’єднані з рамою вимикача гнучкими з’єднувачами 9 та приводяться в дію валом 11 заземлюючого пристрою.

Рис. 5.2 Вимикач навантаження ВНР–10/400–10з (а) та пристрій для його відключення при встановленні напіврами над та під вимикачем (б, в).

Для включення вимикача його вал 15 обертається (при переміщенні рукоятки важеля включення приводу знизу догори) і за допомогою ізоляційних тяг включає контактні ножі. При відключенні вал обертається під дією пружин відключення (переміщенням важеля відключення згори вниз або дистанційно від кнопки відключення) і через ізоляційні тяги спочатку розмикає головні, а потім дугогасні контакти, які розмикаються в дугогасних камерах.

Вимикач може бути обладнаний пристроєм для його відключення при спрацюванні запобіжника 17 (рис. 5.2, б, в), який зв’язує вал 15 вимикача з допоміжними контактами 20 за допомогою тяги 12, що закріплена до валу хомутами 23. Прапорець 16 при перегоранні запобіжника 17 через тягу 18, релейний валик 19 та защіпку 22 діє на ролик 21 контактів, які подають команду на відключення вимикача.

Автогазовівимикачі навантаження розглянутих типів монтуються в закритих установках станцій, підстанцій тарозподільнихпунктів.

Вакуумні вимикачі останнім часом отримали широке застосування, особливо в мережах з порівняно невеликими струмами короткого замикання. Основною частиною їх конструкції є вакуумна камера. Відомо, щоелектричнаміцністьвакуумного проміжку (при тиску 10^–5...10^–6Па) у багаторазбільша, ніж у повітряного проміжку приатмосферномутиску.Цювластивість використовують у вакуумнихдугогаснихкамерах типуКДВ. Прирозмиканніконтактівплощаїх доторкання швидко зменшується, тому температура в точці дотику зарахунокструму, що проходить, різкозбільшується, утворюючи місток зрозплавленогометалу. За дуже короткийчасцей містокнагрівається і відбуваєтьсявипаровування металу. Наявність у міжконтактному проміжкупарівметалу спричинює виникнення дуги. Внаслідок глибокоговакуумупроходитьшвидка дифузіязарядженихчастиноквнавколишнєсередовище. При переходіструмучерез нуль дуга гасне. Приблизно через 10мксміжконтактамивідновлюється електричнаміцністьвакууму. Пари металуосідаютьна сталевих екранах камери, що зберігаютьізоляційнийкорпус камери від забруднення.

Для зменшеннявипаровування контактів застосовуються контактні наконечники з тугоплавких металів (вольфраму).

Камера КДВ–5має скляний циліндричний корпус, усередині якого черезверхнійфланець входить нерухомий контакт, а черезнижнійфланець ісильфоннеущільнення – рухливий контакт.Хідрухомогоконтактускладаєвсього 4...5 мм. Відкачування повітря з камерипровадитьсячерезніпель,приваренийдоверхнього фланцю. Тиск у камері 10^–5Па.Всіз’єднаннячастин камери виконуються щільними вакуумними швами. Зарахуноквипаровування контактів при відключенні відбувається погіршення вакууму, але якщо контакти виконані з тугоплавкого металу, то камера може витримати велику кількість відключень. Розглянута камера при напрузі 10 кВ відключаєструм600 А не менше 500разів, аструм200 А– до30 000разів. Порівняно невеликий струм відключення не дозволяє застосовувати вакуумні вимикачі для відключенняструмівкороткогозамикання.

Для вакуумних вимикачіврозроблені та випускаються також йіншітипидугогаснихкамерКДВ–12,КДВ–17,КДВ–21.

На основі вакуумнихдугогасильнихкамерКДВ–12таКДВ–21створенівимикачінавантаженняРМВАК–10/320,ВНВ–10/320,ВНВП–10/320на 10 кВ,320 А.

ВимикачВНВ–10/320 застосовуєтьсяукоміркахкомплектного розподільчого пристрою, вцьому випадку він монтується на візку, що викочується, (рис. 5.3). Такий вимикач розрахований наструмвимикання2000 А.

Рис. 5.3 Вакуумний вимикач навантаження ВНВ–10/320:

1 – рама; 2 – ролики; 3 – роз’ємні контакти; 4 – опорні ізолятори; 5 – дугогасна камера; 6 – тяговий ізолятор; 7 – струмопровод.

Перевагою вакуумних вимикачів є малі габарити, вибухо-, пожежобезпечність, висока надійність.

Недолікомвакуумнихвимикачівєневеликіструмивідключеннята можливістькомутаційнихперенапруг привідключені малихіндуктивнихструмів, коли згасання дуги в камері відбувається припереходіструмучерез нуль.