Описание конструкций измерительных трансформаторов напряжения (масляных герметичных и элегазовых)

Масляные герметичные трансформаторы напряжения

Содержание

1.Краткая характеристика масляных герметичных трансформаторов напряжения 2

1.1.Введение 2

1.2.Назначение 3

1.3Риски, появляющиеся при работе трансформаторов напряжения 3

1.4Применяемые стандарты и рекомендации при изготовлении и эксплуатации трансформаторов напряжения 4

1.5Перечень типов масляных герметичных трансформаторов напряжения, эксплуатируемых на сетевых предприятиях Российской федерации 4

2Устройство масляных герметичных трансформаторов напряжения 4

2.3Технические характеристики 4

2.4Описание конструкции: магнитопровод, обмотки, корпус, изолятор, расширитель, система охлаждения, предохранительная мембрана, устройства, контролирующие состояние трансформаторного масла, мониторинг параметров ТН 8

3Внешний вид и монтажная схема установки комплекта масляных герметичных трансформаторов напряжения 11

3.3Порядок допуска к осмотру, ремонту и испытаниям трансформаторов напряжения 13

4Требования по безопасности труда, взрыво и пожаробезопасности 14

Приложение 1 15

Приложение 2 16

Приложение 3 18

1.Краткая характеристика элегазовых трансформаторов напряжения 21

1.1.Введение 21

1.2.Назначение 22

1.3.Риски, появляющиеся при эксплуатации трансформаторов напряжения 22

1.4.Применяемые стандарты и рекомендации при конструировании и эксплуатации трансформаторов напряжения 22

1.5.Перечень типов элегазовых трансформаторов напряжения, эксплуатируемых на сетевом предприятии 23

2.Устройство элегазовых трансформаторов напряжения 23

2.1.Технические характеристики 23

2.2.Описание конструкции: магнитопровод, обмотки, бак, изолятор, крышка, расширитель, система охлаждения, предохранительный клапан, приборы и устройства, контролирующие состояние элегаза; мониторинг параметров элегазовых трансформаторов напряжения 25

3.Внешний вид и монтажная схема установки комплекта элегазовых трансформаторов напряжения 27

4.Требования по безопасности труда, взрыво и пожаробезопасности 29

Приложение 1 29

Приложение 2 33

1. Краткая характеристика масляных герметичных трансформаторов напряжения

   1. Введение

Трансформатор напряжения выполнен в виде двухобмоточного понижающего трансформатора (см. рис. 1). Для обеспечения безопасности работы обслуживающего персонала вторичную обмотку тщательно изолируют от первичной и заземляют в одной точке. Условное обозначение трансформатора напряжения такое же, как двухобмоточного трансформатора. Так как сопротивления обмоток вольтметров и других измерительных приборов (V, W, KV), подключаемых к трансформатору напряжения, велики, то он практически работает в режиме холостого хода. В этом режиме можно с достаточной степенью точности считать, что

U₁ = U₂* K,

где К - коэффициент трансформации.

U₁ – напряжение первичной обмотки;

U₂ – напряжение вторичной обмотки.

Рис. 1. Схема включения трансформатора напряжения

1 - первичная обмотка; 2- магнитопровод; 3 - вторичная обмотка.

2. Назначение

Масляные герметичные измерительные трансформаторы напряжения предназначены для применения на подстанциях классов напряжения 35-220 кВ с изолированной и заземлённой нейтралью для передачи сигнала измерительной информации измерительным приборам, устройствам защиты, сигнализации, управления и автоматики. Внутренняя полость трансформатора напряжения заполняется трансформаторным маслом, служащим изолирующей и теплоотводящей средой. Заполнение трансформатора напряжения трансформаторным маслом производится через клапан, установленный на корпусе трансформатора. На корпусе трансформатора напряжения в головной части (или в нижнем блоке) установлена предохранительная мембрана, которая прорывается при повышении давления без осколков. Конструкции масляных герметичных измерительных трансформаторов напряжения практически одинаковы, параметры вторичных обмоток по напряжению равны В, 100 В, 33 В. У различных типов трансформаторов напряжения допускается подключение различных нагрузок, которые указаны в паспорте ТН. В данной инструкции подробно рассматриваются конструкции масляных герметичных ТН серииVEOT фирмы TRENCH. Для остальных типов ТН приводятся конкретные отличия.

3. Риски, появляющиеся при работе трансформаторов напряжения

Возможность обратной трансформации при работе в цепях вторичной коммутации на отключённом от сети трансформаторе напряжения.

Нарушение заземления корпуса, первичной и вторичной обмоток трансформатора напряжения.

3. Применяемые стандарты и рекомендации при изготовлении и эксплуатации трансформаторов напряжения

Соответствие требованиям ГОСТ 1983-2001, МЭК 60044-2 и техническим условиям 1БП 759.001 ТУ.

Соответствие Системе качества разработки и производства, сертификация по стандарту ГОСТ Р ИСО 9001-2001 (сертификат № ВР 02.112.1050-2006).

Климатическое исполнение по ГОСТ 15150.

Коэффициент напряжения по ГОСТ 1983.

РД 34.45-51.300-97 Объём и нормы испытаний электрооборудования.

3. Перечень типов масляных герметичных трансформаторов напряжения, эксплуатируемых на сетевых предприятиях Российской федерации

В настоящее время введены в работу и эксплуатируются следующие серии (типы) масляных герметичных трансформаторов напряжения:

220 кВ – EOF 245; 110 кВ – EOF 123, VEOT 123; EOF 145; 35 кВ – НАМИ-35.

2. Устройство масляных герметичных трансформаторов напряжения

   3. Технические характеристики

Технические параметры масляных герметичных трансформаторов напряжения серии VEOT и VEOS фирмы TRENCH приведены в таблице № 1.

Таблица № 1

Технические параметры масляных герметичных трансформаторов напряжения серии VEOT и VEOS

Тип трансформаторов напряжения	VEOT	VEOS
Наибольшее допустимое длительное напряжение, кВ	126	363
Испытательное напряжение 50/60 Гц 1 минута в сухом состоянии, кВ	230	570
Импульсное испытательное напряжение 1,2/50 мсек., кВ	550	1300
Количество вторичных обмоток	1, 2 или 3
Класс точности	0,1; 0,1s; 0,2; 0,2s; 0,5; 0,5s; 1; 3. TPS, TPX, TPY, TPZ
Номинальная вторичная нагрузка	0,2 – 100ВА 0,5 – 200ВА 1 – 400ВА 3Р – 1200ВА
Минимальная длина перекрытия, мм	1200	2650
Длина пути утечки, мм	2835	8167,5
Общий вес трансформатора, кг	43	220
h1мм	2560	5100
h2, мм	-	4765

Технические параметры масляных герметичных трансформаторов напряжения серии EOF 123-245 представлены в таблице № 2.

Таблица № 2

Технические параметры масляных герметичных трансформаторов напряжения серии EOF (Технические данные по МЭК)

Тип трансформаторов напряжения/Type		EOF 123	EOF 145	EOF 170	EOF 245
Максимальное системное напряжение/Highest system voltage	кВ	123	145	170	245
Испытательное напряжение промышленной частоты/ Power-frequency withstand voltage	кВ	230	275	325	460
Испытательное напряжение грозового импульса/ Lightning impulse withstand voltage	кВ	550	650	750	1050
Частота/ Frequency	Гц	50/60
Ном. выходная мощность, класс 0,2/ Max. nominal output class 0.2	ВА	300
Количество вторичных обмоток/ Number of secondary circuits		< 5
Максимальная выходная мощность/ Thermal limiting output	ВА	< 2500
Классы точности/ Accuracy classes		0,1 - 3; 3P; 6P

Технические параметры масляного герметичного трансформатора напряжения типа НАМИ-35 УХЛ1 представлены в таблице № 3.

Таблица № 3

Технические параметры масляного герметичного трансформатора напряжения типа НАМИ-З5 УХЛ1

Наименование параметров	Значение параметров
	НАМИ-З5 УХЛ1 герметичный
1. Номинальное напряжение, кВ - первичной обмотки - вторичной  основной обмотки для АИИС КУЭ - вторичной основной обмотки  для защиты и измерений - вторичной дополнительной обмотки	35 0,1 0,1 0,1
2. Наибольшее рабочее напряжение первичной обмотки частоты 50 Гц, кВ	40,5
3.Номинальная трёхфазная мощность, ВА - вторичной обмотки для АИИС КУЭ при симметричной нагрузке на вводах а1в1, в1с1, с1а1 (с компенсатором)  при измерении междуфазных напряжений  в классах точности: 0,2 - вторичной обмотки для измерения при симметричной нагрузке на при измерении междуфазных напряжений  в классах  точности 0,5 1,0 3,0 - вторичной обмотки для измерения при измерении фазных напряжений  и симметричной нагрузке на вводах в классе точности 3,0 - вторичной  дополнительной обмотки   в классе точности 3,0	90 360 450 1200 240 80
4. Предельно допустимое значение мощности, ВА - первичной обмотки - вторичной основной обмотки для измерен. - вторичной дополнительной обмотки	2000 1900 100
5. Напряжение короткого замыкания между первичной и основными вторичными обмотками, Uк , %: - для АИИС КУЭ (при нагрузке 90 ВА) - для измерения (при нагрузке 360 ВА)	0,3 0,6
6. Схема и группа соединения обмоток	Ун/ Ун/Ун/П-0-0
Основные технические характеристики
Вид внутренней изоляции (масло, элегаз)	Масло
Тип внешней изоляции (фарфор, полимер)	Фарфор
Цвет внешней изоляции	Белый
Допустимая величина механической нагрузки от горизонтального тяжения проводов, Н, не менее	500
Предельно допустимая вертикальная нагрузка на каждый ввод от веса ошиновки, Н, не менее	375
Наличие маслоотборного узла, обеспечивающего возможность отбора проб масла по требованию МЭК 60567 (для электромагнитных ТН) (да, нет)	Да
Массогабаритные показатели
Габаритные размеры (высота/диаметр), м	0,8/1,1x0,6
Габаритные размеры трансформатора на поддоне	длинна 1400 мм, ширина 950 мм, высота 910 мм.
Масса трансформатора без масла (элегаза) транспортная, кг	250
Масса трансформатора с поддоном, кг	260
Масса масла, кг	70
Климатическое исполнение и стойкость к воздействующим климатическим факторам по ГОСТ 15150-69 и ГОСТ 15543.1-89
Категория размещения и климатическое  исполнение	УХЛ1
Температура окружающего воздуха, С°: - верхняя рабочая - нижняя рабочая	+40 -60
Максимальная скорость ветра при отсутствии гололёда, м/с	40
Максимальная скорость ветра при наличии гололёда, м/с	15
Толщина стенки гололёда, мм	20
Высота установки над уровнем моря, м	<1000
Сейсмостойкость, баллов по шкале MSK-64	6
Вероятность безотказной работы за срок службы	4,4х106

3. Описание конструкции: магнитопровод, обмотки, корпус, изолятор, расширитель, система охлаждения, предохранительная мембрана, устройства, контролирующие состояние трансформаторного масла, мониторинг параметров ТН

ТН типов VEOT 123 и VEOS 362 (см. приложение 1, 2, 3)

Масляные герметичные ТН изготавливает Компания Trench – общепризнанный мировой лидер в области проектирования и производства высоковольтного оборудования, предназначенного для применения в энергосистемах общего пользования и высокомощных промышленных системах.

Трансформаторы напряжения преобразовывают высокое в стандартное низкое напряжение, которое легко поддаётся измерению и используется для учета, защиты и контроля высоковольтной энергосистемы.

Масляные герметичные трансформаторы напряжения соответствуют международным стандартам IEC и ANSI на измерительные и защитные устройства.

Стандартные значения нагрузки вторичной цепи 2000 - 2500 ВA.

Контроль качества соответствует международному стандарту ISO 9001.

Маслобумажная система изоляции с применением переработанного масла высокой степени очистки.

Низкий вес и минимальное содержание масла.

Высококачественное минеральное трансформаторное масло, не содержит ПХБФ (полихлорированных бифенилов), разлагается биологически.

Высокая сейсмостойкость в результате применения улучшенной конструкции фланцев, фарфоровых изоляторов и межсоединений.

Контроль нагрузки на внешнюю и внутреннюю изоляцию благодаря патентованной точной системе втулок.

Не подвержены действию внешних магнитных полей рассеяния.

Герметически запаянные сильфоны из нержавеющей стали для трансформаторов, рассчитанных на 123 кВ и выше.

Сварные корпуса герметизированы без применения болтовых соединений.

Стабильная точность работы в течение долгого периода времени.

Великолепная характеристика переходного режима.

Выполнены исключительно из коррозиеустойчивых материалов.

Взрывобезопасны благодаря:

• надёжной системе безопасности;

• ступенчатым высокоточным втулкам;

• слабой точке в алюминиевых корпусах верхней части и бака, а также металлической мембранной в коробке для отвода избыточного давления.

Не требуют обслуживания при сроке эксплуатации до 30 лет.

Каждый трансформатор напряжения заключён в фарфоровый защитный кожух и герметичен; также оснащён сильфонами из нержавеющей стали, калиброванными по объёму содержания масла и экстремальным температурам окружающего воздуха.

Для напряжения 300 кВ и выше компания Trench изготавливает трансформаторы типа VEOS. В них первичная обмотка расположена в средней точке конструкции, что служит для снижения нагрузки на изолятор и обеспечивает оптимальное распределение напряжения в трансформаторе. В приложении 2 представлена принципиальная схема и подробности конструкции трансформаторов напряжений серий VEOT и VEOS.

При стандартной поставке ТН оснащён:

• первичным терминалом алюминиевой заземляющей площадки /заземляющим зажимом;

• подъёмными кольцами;

• индикатором положения сильфона;

• приспособлением для заливки масла;

• вентилем для слива масла;

• вспомогательной распределительной коробкой со сменным сальником.

Может быть оснащён дополнительными приспособлениями:

• штырьковым первичным терминалом;

• соединителем кабеля первичной цепи или заземляющим кабелем;

• кольцами для защиты от коронных разрядов;

• фарадметром для измерения дельта тангенса втулки или высоковольтной обмотки;

• системой обнаружения газа, растворённого в трансформаторном масле;

• вспомогательными предохранителями или автоматическими прерывателями;

• подогревателем распределительной коробки;

• композитным изолятором.

ТН типов EOF 123, 145, 245 изготавливаются фирмой PFIFFNER

Индуктивный измерительный трансформатор напряжения с бумажно-масляной изоляцией. Металлические части изготовлены из алюминия или нержавеющей стали, взрывозащищённый корпус. Соответствует как международным, так и национальным стандартам. Не требует обслуживания.

Оснащён следующими системами контроля и мониторинга.

Простая и надёжная система индикации уровня масла.

Нижняя часть корпуса прорывается при повышении давления без осколков (испытан). Нижняя часть корпуса оптимизирована для малого объёма масла.

Расположенный горизонтально сердечник занимает мало места. Низкая рабочая индуктивность, свойства материалов и оптимизированная конструкция сердечника обеспечивают наилучшую защиту от ферро-резонанса.

Простая и безопасная кабельная разводка во вторичной распаячной коробке. Неснимаемая крышка открывается в сторону. Заземляющий вывод первичной обмотки ведёт во вторичную распаячную коробку.

ТН трёхфазный антирезонансные масляный герметичный НАМИ-35 УХЛ1 (ТУ 3414-026-11703970-05)

Трёхфазный антирезонансный масляный герметичный трансформатор напряжения типа НАМИ-35 УХЛ1 предназначен для установки в электрических сетях трехфазного переменного тока частоты 50 Гц с изолированной или с компенсированной нейтралью с целью передачи сигнала измерительной информации приборам измерения, устройствам автоматики, защиты, сигнализации и управления. Трансформатор имеет первичную обмотку и три вторичные обмотки: вторичная основная обмотка № 1 - предназначена для коммерческого учета электроэнергии, имеет отдельную опломбированную коробку, вторичная основная № 2- для цепей измерения и защиты и вторичная дополнительная обмотка - для контроля изоляции сети. Трансформатор имеет компенсатор давления, обеспечивающий компенсацию температурных изменений объёма масла. В таблице № 3 представлены основные технические параметры масляного герметичного трансформатора напряжения типа НАМИ-З5, на рис. 5 представлен его внешний вид. В приложении 3 изображена электрическая схема трёхфазного антирезонансного масляного герметичного трансформатора напряжения типа НАМИ-35.

3. Внешний вид и монтажная схема установки комплекта масляных герметичных трансформаторов напряжения

На рис. 2 представлена фотография установки комплекта масляных герметичных трансформаторов напряжения серии VEOT, на рис. 3 фотография герметичного трансформатора напряжения типа VEOT 245. На рис. 4 представлена фотография установки герметичных трансформаторов напряжения серии EOF 123 и на рис. 5 представлен внешний вид антирезонансного масляного герметичного трансформатора напряжения типа НАМИ-35.

Рис. 2 Установка ТН серии VEOT

Рис. 3 ТН типа VEOT 245

Рис. 4 Установка герметичных трансформаторов напряжения серии EOF 123

Рис. 5 Внешний вид трёхфазного антирезонансного масляного герметичного трансформатора напряжения типа НАМИ-35

3. Порядок допуска к осмотру, ремонту и испытаниям трансформаторов напряжения

Все работы в действующих электроустановках должны производиться в соответствии с «Правилами по охране труда при эксплуатации электроустановок», утверждёнными постановлением Минтруда и социальной защиты Р.Ф. от 24 июля 2013 года № 328н. Работа на элементах действующего электрического оборудования должна проводиться только при обязательном соблюдении правил безопасности:

• отключить выключателем оборудование;

• принять меры от самопроизвольного повторного включения;

• удостовериться, что оборудование не под напряжением;

• заземлить все токоведущие фазы оборудования;

• расположенные поблизости элементы, находящиеся под напряжением; должны быть полностью закрыты или ограждены.

Оперативный персонал подстанции при выводе из работы и вводе в работу герметичного масляного трансформатора напряжения составляет бланк переключений, согласовывает его с диспетчером ОДС. Может использоваться при наличии Типовой бланк переключений, оформленный в установленном порядке.

Единоличный осмотр электроустановки, электротехнической части технологического оборудования имеет право выполнять работник, из числа оперативного персонала, имеющий группу не ниже III, обслуживающий данную электроустановку в рабочее время или находящийся на дежурстве. При осмотре электроустановок напряжением выше 1000 В не допускается входить в помещения, камеры, не оборудованные ограждениями или барьерами, препятствующими приближению к токоведущим частям на расстояния, менее указанных в таблице № 1 «Правил по охране труда при эксплуатации электроустановок» Не допускается проникать за ограждения и барьеры электроустановок. Не допускается выполнение какой-либо работы во время осмотра.

4. Требования по безопасности труда, взрыво и пожаробезопасности

Конструкция масляного герметичного трансформатора напряжения имеет взрывозащищённый корпус. Головная часть или мембрана прорываются при повышении давления без осколков. Оснащение средствами пожаротушения на подстанции выполняется в соответствии с Правилами пожарной безопасности для энергетических предприятий РД 153.-34.0-03.301-00 (ВППБ 01-02-95*) (Издание третье с изменениями и дополнениями).