Описание конструкций измерительных трансформаторов тока

Маслонаполненные герметичные трансформаторы тока.

Оглавление

1.Краткая характеристика масляных герметичных трансформаторов тока 3

1.1.Введение 3

1.2.Назначение 4

1.3.Риски, появляющиеся при работе трансформаторов тока 4

1.4.Применяемые стандарты и рекомендации при конструировании и эксплуатации масляных герметичных трансформаторов тока 5

1.5.Перечень типов масляных герметичных трансформаторов тока, эксплуатируемых на сетевых предприятиях Р.Ф. 5

2.Устройство масляных герметичных трансформаторов тока 5

2.1.Технические характеристики 5

2.2.Описание конструкции: магнитопровод, обмотки, корпус, изолятор, расширитель, система охлаждения, устройства, контролирующие состояние трансформаторного масла, мониторинг параметров масляных герметичных трансформаторов тока серии PFIFFNER JOF 72-245 7

2.3.Краткие описания масляных герметичных трансформаторов тока серий: фирмы PFIFFNER JOF 36, фирмы TRENCH IOSК 10

3.Внешний вид и фото установки на подстанции масляных герметичных трансформаторов тока 11

4.Требования по безопасности труда, взрыво и пожаробезопасности 13

Приложение 1 14

Приложение 2 14

Приложение 3 16

1.Краткая характеристика элегазовых трансформаторов тока 17

1.1.Введение 17

1.2.Назначение элегазовых трансформаторов тока 18

1.3.Применяемые стандарты и рекомендации при эксплуатации элегазовых трансформаторов тока 19

1.4.Перечень типов элегазовых трансформаторов тока, эксплуатируемых на сетевых предприятиях Р.Ф. 19

2.Устройство элегазовых трансформаторов тока 20

2.1.Технические характеристики элегазовых трансформаторов тока 20

2.2.Описание конструкции: магнитопровод, обмотки, бак, изолятор, крышка, расширитель, система охлаждения, предохранительный клапан, приборы и устройства, контролирующие состояние элегаза; мониторинг параметров элегазовых трансформаторов тока серии ТРГ 22

2.3.Краткие описания элегазовых трансформаторов тока серий: 25

3.Внешний вид и монтажная схема установки комплекта элегазовых трансформаторов тока 30

4.Требования по безопасности труда, взрыво и пожаробезопасности 33

Приложение 1 34

Приложение 2 36

Приложение 3 37

Приложение 4 39

Приложение 5 40

Приложение 6 41

1.Краткая характеристика масляных герметичных трансформаторов тока 4

1.1.Введение 4

1.2.Назначение 5

1.3.Риски, появляющиеся при работе трансформаторов тока 5

1.4.Применяемые стандарты и рекомендации при конструировании и эксплуатации масляных герметичных трансформаторов тока 6

1.5.Перечень типов масляных герметичных трансформаторов тока, эксплуатируемых на сетевых предприятиях Р.Ф. 6

2.Устройство масляных герметичных трансформаторов тока 6

2.1.Технические характеристики 6

2.2.Описание конструкции: магнитопровод, обмотки, корпус, изолятор, расширитель, система охлаждения, устройства, контролирующие состояние трансформаторного масла, мониторинг параметров масляных герметичных трансформаторов тока серии PFIFFNER JOF 72-245 8

2.3.Краткие описания масляных герметичных трансформаторов тока серий: фирмы PFIFFNER JOF 36, фирмы TRENCH IOSК 11

3.Внешний вид и фото установки на подстанции масляных герметичных трансформаторов тока 12

4.Требования по безопасности труда, взрыво и пожаробезопасности 14

Приложение 1 15

Приложение 2 15

Приложение 3 17

1.Краткая характеристика элегазовых трансформаторов тока 18

1.1.Введение 18

1.2.Назначение элегазовых трансформаторов тока 19

1.3.Применяемые стандарты и рекомендации при эксплуатации элегазовых трансформаторов тока 20

1.4.Перечень типов элегазовых трансформаторов тока, эксплуатируемых на сетевых предприятиях Р.Ф. 20

2.Устройство элегазовых трансформаторов тока 21

2.1.Технические характеристики элегазовых трансформаторов тока 21

2.2.Описание конструкции: магнитопровод, обмотки, бак, изолятор, крышка, расширитель, система охлаждения, предохранительный клапан, приборы и устройства, контролирующие состояние элегаза; мониторинг параметров элегазовых трансформаторов тока серии ТРГ 23

2.3.Краткие описания элегазовых трансформаторов тока серий: 26

3.Внешний вид и монтажная схема установки комплекта элегазовых трансформаторов тока 31

4.Требования по безопасности труда, взрыво и пожаробезопасности 34

Приложение 1 35

Приложение 2 37

Приложение 3 38

Приложение 4 40

Приложение 5 41

Приложение 6 42

1. Краткая характеристика масляных герметичных трансформаторов тока

   1. Введение

Трансформатор тока выполняется в виде двухобмоточного понижающего трансформатора по току до стандартного уровня 1А или 5А (рис. 1). На рис. 1б представлен трансформатор тока в виде проходного трансформатора, у которого первичной обмоткой служит провод, проходящий через окно магнитопровода. В некоторых конструкциях магнитопровод и вторичная обмотка смонтированы на проходном изоляторе, служащем для ввода высокого напряжения в силовой трансформатор или другую электрическую установку. Первичной обмоткой трансформатора служит медный стержень, проходящий внутри изолятора. Сопротивления обмоток амперметров и других приборов, подключаемых к трансформатору тока, обычно малы. Поэтому он практически работает в режиме короткого замыкания, при котором ток I₁ во много раз больше тока холостого хода I₀, и с достаточной степенью точности можно считать, что

I₂ = I₁/K,

где К – коэффициент трансформации трансформатора тока.

В действительности из-за наличия тока холостого хода в рассматриваемом трансформаторе между векторами этих токов первичной и вторичной обмоток имеется некоторый угол, отличный от 180°, что создаёт относительную токовую (амплитудную) и угловую погрешности.

Рис. 1. Схема включения трансформатора тока (а) и общий вид трансформатора тока (б)

1 – медный стержень (первичная обмотка);

2 – магнитопровод;

3 – изоляция первичной обмотки;

4 – вторичная обмотка.

2. Назначение

Масляные герметичные измерительные трансформаторы тока применяются на подстанциях открытого типа классов напряжения 35-220 кВ для передачи сигнала измерительной информации измерительным приборам, устройствам защиты, сигнализации, управления и автоматики. Внутренняя полость трансформатора заполняется трансформаторным маслом, служащим изолирующей и теплоотводящей средой. Конструкции масляных герметичных измерительных трансформаторов тока различных фирм практически одинаковы. Наиболее распространены в филиале ОАО «МОЭСК» Центральные электрические сети масляные герметичные трансформаторы тока серий: фирмы PFIFFNER JOF, фирмы TRENCH IOSК.

3. Риски, появляющиеся при работе трансформаторов тока

Запрещается использовать шины в цепи первичной обмотки трансформаторов тока в качестве токоведущих при монтажных и сварочных работах.

До окончания монтажа вторичных цепей, электроизмерительных приборов, устройств релейной защиты и электроавтоматики вторичные обмотки трансформаторов тока должны быть замкнуты накоротко.

При проверке полярности вторичных обмоток прибор, указывающий полярность, должен быть присоединён к зажимам вторичной обмотки до подачи импульса в первичную обмотку трансформаторов тока.

При проведении эксплуатационного обслуживания РЗА, ПРА, приборов учёта и измерений разрыв токовых цепей без шунтирования отключаемых элементов устройств запрещается.

4. Применяемые стандарты и рекомендации при конструировании и эксплуатации масляных герметичных трансформаторов тока

ГОСТ 7746-2001 Трансформаторы тока. Общие технические условия.

ГОСТ 8.217-2003 Трансформаторы тока. Методы и средства поверки.

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

Климатическое исполнение по ГОСТ 15150-69 (для атмосферы типа II и III).

МЭК 60044-1-2003; МЭК 60044-6—92 Класс точности.

Сертификат соответствий ГОСТ Р № РОСС СН МЕ65 В00899 ОС «Сомет» АНО «Поток-Тест» регистрационный № РОСС RU. 0001. 11МЕ65.

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

5. Перечень типов масляных герметичных трансформаторов тока, эксплуатируемых на сетевых предприятиях Р.Ф.

В настоящее время введены в работу и эксплуатируются следующие серии (типы) масляных герметичных трансформаторов тока: фирма PFIFFNER JOF 36, 123, 245; фирма TRENCH IOSK 123. Конструкции фирменных зарубежных масляных герметичных трансформаторов тока практически одинаковы за исключением некоторых деталей, поэтому техническое обслуживание и контроль состояния этих аппаратов идентичен. В инструкции по эксплуатации масляных герметичных трансформаторов тока 35-220 кВ разработана методика обеспечения эксплуатационного обслуживания оборудования одного назначения и с одинаковыми конструктивными принципами построения (разных серий и типов).

2. Устройство масляных герметичных трансформаторов тока

Учитывая изложенное в п.1.6, в качестве примера, приведены технические характеристики и конструкции масляных герметичных трансформаторов тока фирмы PFIFFNER серии JOF 36, 123, 245. Далее в п.2 даётся краткое описание масляных герметичных трансформаторов тока серий: фирмы PFIFFNER JOF 36, 123, 245; фирмы TRENCH IOSK 123. При необходимости для выполнения расчётов и контроля более подробные технические данные серий и типов можно получить используя заводские технические паспорта. На каждой конкретной подстанции рекомендуется к Инструкции по эксплуатации масляных герметичных трансформаторов тока 35-220 кВ прилагать таблицу технических параметров (характеристик) ТТ, эксплуатируемых на данной ПС.

1. Технические характеристики

Технические параметры масляных герметичных трансформаторов тока серии PFIFFNER JOF 72-245 представлены в таблице № 1.

Таблица № 1

Технические параметры масляных герметичных трансформаторов тока серии JOF 72, 123, 145, 170, 245.

Тип трансформаторов тока/Type		JOF 72	JOF 123	JOF 145	JOF 170	JOF 245
Максимальное системное напряжение/ Highest system voltage	кВ	72.5	123	145	170	245
Испытательное напряжение пром. частоты/ Power-frequency withstand voltage	кВ	140	230	275	325	460
Испытательное напряжение гроз. импульса/ Lightning impulse withstand voltage	кВ	325	550	650	750	1050
Частота/ Frequency	Гц	16.7/50/60
Номинальный первичный ток до/ Rated primary current up to	А	3000
Номинальный вторичный ток/ Rated secondary current	А	1/5
Ном. ток термической стойкости, 1 с/ Rated short-time thermal current, 1 s.	кА	< 63
Номинальный электродинамический ток/ Rated dynamic current	кА	< 160
Классы точности/ Accuracy classes		0.1 - 3; P; PR; PX; TPS; TPX; TPY; TPZ
Первичное пересоединение по запросу/ Primary reconnection on request		1:2 / 1:2:4

Технические параметры масляного герметичного трансформатора тока серии PFIFFNER JOF 36 представлены в таблице № 2.

Таблица № 2

Технические параметры масляного герметичного трансформатора тока серии JOF 36 (Технические данные по МЭК 60044-1)

Тип трансформатора тока		JOF 36
Максимальное системное напряжение	кВ	36
Испытательное напряжение пром. частоты	кВ	70
Испытательное напряжение гроз. импульс	кВ	170
Частота	Гц	50, 60
Номинальный первичный ток	А	2500
Номинальный вторичный ток	А	1/5
Количество вторичных обмоток		< 7
Номинальный ток термической стойкости за 1 сек	кА	<40
Номинальный электродинамический ток	кА	<100
Номинальный продолжительный термический ток		120 %
Классы точности		0,1 - 3; Р; PR; PX; TPS; TPX; TPY; TPZ
Первичное пересоединение (опция)		1:2
Удельная длина пути утечки	мм/кВ	31
Срок службы	лет	> 45
Время наработки на отказ	час	Не менее 120000

2. Описание конструкции: магнитопровод, обмотки, корпус, изолятор, расширитель, система охлаждения, устройства, контролирующие состояние трансформаторного масла, мониторинг параметров масляных герметичных трансформаторов тока серии PFIFFNER JOF 72-245

Трансформатор тока представляет собой систему, состоящую из трех узлов: верхний и нижний блоки, центральная токопроводящая изолированная часть, содержащая фарфор или композит в качестве внешней изолирующей системы (см. приложение 1). Головная часть трансформатора содержит активную часть, расположенную во взрывобезопасном корпусе (подтверждено по результатам испытаний на заводе изготовителе), заполненном высококачественным трансформаторным маслом, оптимизированным на минимальное содержание масла, а также герметизированный маслорасширитель с индикатором масла, обеспечивающим легкость и доступность определения уровня масла в трансформаторе (см. рис. 2). Маслорасширитель комплектуются расширительными мембранами из нержавеющей стали. Заполнение и отбор трансформаторного масла производится через клапан, установленный на корпусе трансформатора тока (см. рис. 3) Система присоединения первичной обмотки проста, изменение коэффициента трансформации осуществляется перемещением одной клеммы с одной стороны без какого либо перемещения первичных проводов (см. рис. 2).

Средняя часть выполнена в формe конденсаторного ввода для равномерного распределения напряжения и уменьшения частичных разрядов. Конструкция масляного герметичного трансформатора тока имеет взрывозащищённый корпус. Головная часть прорывается при повышении давления без осколков и исключается возможность возникновения пожара (подтверждается по результатам испытаний). В нижней части трансформатора расположена герметичная вторичная распаячная коробка с простой и безопасной разводкой вторичных кабельных цепей (см. рис. 2). Металлические части трансформатора выполнены из алюминия и нержавеющей стали. В трансформатор заливается масло фирмы Nynas Nytro 3000. При необходимости, заполнение или отбор трансформаторного масла для анализа из трансформатора тока осуществляется с помощью специального клапана, расположенного в нижней части ТТ (см. рис. 3).

Простая и надёжная система индикации уровня масла для чтения и понимания.

Головная часть прорывается при повышении давления без осколков (испытан). Объём головной части оптимален для небольшого объёма масла

Система переоединения первичной обмотки проста: пересоединение производится перемещением одной клеммы, пересоединение производится с одной стороны корпуса.

Простая и безопасная кабельная разводка во вторичной распаячной разводке. Не снимаемая крышка открывается в сторону.

Рис. 2. Индикация уровня масла, устройство предотвращения повышения давления, переключение коэффициента трансформации, клеммник для вторичных обмоток ТТ

Проверьте, чтобы температура трансформатора тока была не ниже 0 °C.

Снимите защитный колпачок и винтовую пробку с прокладкой. Вместо винтовой пробки полностью заверните специальный винт из инструментального ящика. Заполните шприц очищенным (обезвоженным) маслом. Удостоверьтесь, что никакого воздуха в шприце нет. Введите иглу шприца через отверстие в специальном винте до упора. Через шприц введите масло в трансформатор. Вытащите шприц.

Если требуется повторно, введите масло через шприц. Удалите специальный винт и установите винтовую пробку с новой медной прокладкой. Установите защитный колпачок обратно.

Рис. 3. Клапан заполнения (отбора) трансформаторного масла

3. Краткие описания масляных герметичных трансформаторов тока серий: фирмы PFIFFNER JOF 36, фирмы TRENCH IOSК

Трансформатор тока типа JOF 36

Трансформатор тока типа JOF 36 (см. приложение 2) предназначены для питания измерительных приборов и устройств защиты в сетях переменного тока промышленной частоты 50, 60 Гц в открытых условиях на высоте над уровнем моря не выше 1000 м. Трансформатор тока представляет собой систему, состоящую из трех узлов: верхний и нижний блоки, центральная токопроводящая изолированная часть, содержащая фарфор или композит в качестве внешней изолирующей системы. Головная часть трансформатора содержит переключающийся первичный терминал, расположенный во взрывобезопасном корпусе (по результатам испытаний), а также герметизированный маслорасширитель масла. Система присоединения первичной обмотки проста, пересоединение осуществляется перемещением одной клеммы с одной стороны без какого либо перемещения первичных проводов. Средняя часть выполнена в формe конденсаторного ввода для равномерного распределения напряжения и уменьшения частичных разрядов. Конструкция масляного герметичного трансформатора тока имеет взрывозащищённый корпус. В нижней части трансформатора расположена герметичная вторичная распаячная коробка с простой и безопасной разводкой вторичных кабельных цепей. Металлические части трансформатора выполнены из алюминия и нержавеющей стали. В трансформатор заливается масло фирмы Nynas Nytro 3000.

Трансформаторы выпускаются с двумя типами первичного терминала:

• цилиндрический диаметром от 30 до 40 мм;

• клеммный тип DIN Form F1 NEMA 4N.

На трансформаторы устанавливаются как фарфоровые изоляторы, так и изоляторы из композитных материалов (силикон).

Все масляные герметичные трансформаторы тока, изготавливаемые фирмой PFIFFNER, имеют срок службы 30 - 40 лет.

Масляные герметичные трансформаторы тока серии IOSK фирмы TRENCH

Трансформаторы тока типа IOSK фирмы TRENCH имеют рымовидную конструкцию. В данных трансформаторах применена высококачественная бумажно-масляная изоляция. Для комппенсации температурных изменений объёма масла в головной части трансформатора тока имеются сильфоны из нержавеющей стали, количество которых определяется в соответствии с объёмом масла и придельными значениями температуры окружающей среды. Размер верхней части трансформатора зависит от его назначения (измерение или защита), количества сердечников, номинальных параметров и т.д. По этой причине трансформатор типа IOSK c разными размерами верхней части. Трансформаторы снабжаются стандартными приспособлениями: плоским алюминиевым вводом и болтом для заземления основания, петлями для подъёма, указателем положения сильфонов, устройством для заливки масла, вентилем для слива масла, коробкой со съёмной крышкой и сальниковыми уплотнениями. вторичных выводов. Дополнительные приспособления: вывод для измерения ёмкости и tg изоляции, газоанализатором, устройством подогрева вторичных выводов.Первичная обмотка с низким реактивным сопротивлением имеет оптимальные характеристики при протекании тока короткого замыкания.Секционированная первичная обмотка даёт возможность использовать оборудование при различных первичных токах. Равномерно распределённые вторичные обмотки гарантируют точную трансформацию, как при номинальном, так и больших токах, стабильность, точностных характеристик, отличные переходные характеристики. Минимальный объем обслуживания обеспечивается благодаря использованию антикоррозийных материалов. Качество изготовления соответствует международному стандарту ISO 9001.

Класс точности вторичных обмоток для защиты и измерений соответствует требованиям IEC, ANSI и другим стандартам. Полимерное покрытие высокого качества обеспечивает длительную гидрофобность поверхности изоляторов, низкий уровень токов утечки и поверхностных разрядов, практически не требуется чистка поверхности. Бесшовные юбки изолятора изготовлены по специальной методике непрерывной отливки. Внешний вид масляных герметичных ТТ серии IOSK представлен на рис. 6, а конструкция в приложении 3.

3. Внешний вид и фото установки на подстанции масляных герметичных трансформаторов тока

На рис. 4 представлена фотография масляного герметичного трансформатор тока JOF 123, на рис. 5 фото установки масляных герметичных трансформатор тока JOF 123 на подстанции, на рис. 6 Фото масляных герметичных ТТ серии IOSK.

Рис. 4. Масляный герметичный трансформатор тока типа JOF 123

Рис. 5. Фото установки масляных герметичных трансформатор тока типа JOF 123 на подстанции

Рис. 6. Внешний вид масляных герметичных ТТ серии IOSK

Масляный герметичный трансформатор тока практически не обслуживаемый исключает необходимость регламентных работ и обеспечивает эксплуатацию без обслуживания при среднем сроке службы 30-40 лет, межповерочный интервал – 25 лет.

4. Требования по безопасности труда, взрыво и пожаробезопасности

Конструкция масляного герметичного трансформатора тока имеет взрывозащищённый корпус. Головная часть прорывается при повышении давления без осколков.

Приложение 1