No Image

Для чего нужен трансформатор тока нулевой последовательности

СОДЕРЖАНИЕ
343 просмотров
12 декабря 2019

Иногда в электроустановках может произойти разрушение изоляции, что приводит к утечкам тока. С целью контроля подобных токовых утечек было создано специальное устройство – трансформатор тока нулевой последовательности, нашедший применение также и в устройствах защитного отключения. Данные трансформаторы обнаруживают в нейтрали небаланс или токи нулевой последовательности. Если замыкается одна из фаз, происходит фиксация общих фазных токов, превышающих допустимое значение, после чего вся цепь своевременно отключается.

Что такое ток нулевой последовательности

В электрических сетях с напряжением от 6 до 35 кВ токи нулевой последовательности, как правило, связаны с однофазными замыканиями на землю. Эти токи могут возникать и при нормальных режимах работы, достигая значительной величины. Это приводит к ложным срабатываниям защитных устройств от замыканий на землю.

Трехфазные сети с переменным напряжением могут работать в различных режимах, в том числе и несимметричных. Для расчетов таких режимов используется метод симметричных составляющих, в котором фазные токи и напряжения представлены в виде суммы, включающей в себя прямую, обратную и нулевую последовательность.

В схемах автоматической и релейной защиты чаще всего используется прямая и нулевая последовательность. Прямая последовательность состоит из синусоидальных токов и напряжений, одинаковых по величине во всех трех фазах. Их угловой сдвиг составляет 120 градусов, а максимальные значения достигаются в порядке очереди – А, В и С. Компоненты нулевой последовательности также имеют одинаковую величину в каждой из трех фаз, однако у них отсутствует угловой сдвиг.

Когда установлен симметричный режим работы, в фазных токах и напряжениях должна быть только прямая последовательность. Если же зафиксировано заметное проявление элементов нулевой последовательности, это указывает на возникновение в сети аварийной ситуации, требующей обязательного отключения каких-либо участков.

Читайте также:  Автомобильное зарядное устройство импульсное автоматическое

В электрических сетях напряжением 6-35 киловольт настраивать защиту нулевой последовательности следует с особой осторожностью. Это связано с отсутствием глухозаземленной нейтрали, когда токи нулевой последовательности практически не превышают рабочих токов во всех подключениях. Из-за этого настройка защиты становится очень сложной или вообще невозможной, особенно при наличии в цепях множества линий с однофазными кабелями, неудачно расположенными между собой. Токи нулевой последовательности в нормальном режиме могут появиться в жилах и экранах однофазных кабелей. Частично влияние этих токов компенсируется подключением трансформаторов тока.

Принцип работы

Прежде чем рассматривать трансформаторы тока нулевой последовательности, нужно остановится на обычных трансформаторах. Все устройства этого типа разделяются на трансформаторы тока и напряжения. Они применяются для измерений токов и напряжений с большими величинами. На одну из обмоток подается ток или напряжение, которое требуется измерить, а на выходе второй обмотки снимаются уже преобразованные, как правило пониженные значения этих параметров.

Через трансформаторы тока наиболее часто подключаются магнитоэлектрические вольтметры и параллельные цепи, а трансформаторы напряжения соединяются с амперметрами и другими последовательными цепями.

Трансформаторы нулевой последовательности также относятся к токовым измерительным приборам. От других видов трансформаторных устройств они отличаются назначением и принципом работы. Основной функцией данных приборов является регистрация токовых утечек или отсутствия фазы при коротком замыкании в трехфазных кабелях. Когда в жилах таких кабелей возникает асимметрия токов, это приводит к появлению на выходе вторичной обмотки сигнала небаланса. Далее этот сигнал уходит к контрольному устройству, с помощью которого отключается питание поврежденного кабеля. Подключение трансформатора тока нулевой последовательности осуществляется не к каждой фазе. Он соединяется сразу со всеми жилами кабеля.

Таким образом, принцип работы этих устройств основан на выделении сигнала через трансформацию токов нулевой последовательности при однофазных замыканиях на землю. Они применяются в сетях с изолированной нейтралью и схемах релейной защиты. Благодаря нормированному коэффициенту трансформации, который может переключаться во вторичной обмотке, становится возможной эффективная и точная настройка релейной защиты.

Читайте также:  Журнальный стол белый фото

Выпуск трансформаторов производителями осуществляется в различных модификациях. Основными техническими характеристиками являются номинальное напряжение и частота, коэффициент трансформации, испытательное одноминутное напряжение, односекундный ток термической стойкости вторичной обмотки. Они имеют различные габариты, обеспечивающие возможность подключения сразу к нескольким одножильным кабелям, сечением до 500 мм2.

Такие трансформаторы изготавливаются компаниями в различных модификациях. Основные технические параметры включают номинальное напряжение, номинальную частоту, испытательное одноминутное напряжение, коэффициент трансформации, односекундный ток термической стойкости вторичной обмотки. Кроме этого, технические характеристики устройств различных модификаций включают размер кабеля, на который устанавливается трансформатор, климатические условия, при которых обеспечена корректная работа трансформатора, категорию размещения по ГОСТу. Климатическое исполнение может быть по типу "У", "Т", "О", "УХЛ". Среди параметров чувствительности защиты — тип реле, шкала реле, установка тока срабатывания, чувствительность защиты при работе одного трансформатора, при параллельном и последовательном соединении двух трансформаторов.

Стоимость трансформаторов зависит от его чувствительности, типа кабеля в обмотках, количества обмоток, типа изоляции — литая или пластиковый корпус, массы.

В маркировках моделей:

  • Т-трансформатор тока;
  • З-для защиты замыканий на землю;
  • Л-литая изоляция;
  • К-для кабельных линий;
  • Р-разъемный.

Устанавливаются трансформаторы на кабеля диаметром от 70 мм до 600 мм.

Для питания схем релейной защиты от замыкания на землю отдельных жил кабеля применяют трансформаторы тока внутренней установки нулевой последовательности типов ТЗ, ТЗЛ с литой изоляцией, ТЗР-1, ТЗРЛ — разъемный, с литой изоляцией. В настоящее время трансформаторы этих типов сняты с производства; выпускают трансформаторы типа ТЭЛМ-1У(Т)3.


Трансформатор тока ТЭЛМ-1У(Т)3

Параметры трансформаторов тока нулевой последовательности

Номи-
наль-
ный ток, кА

Наиболь-
ший внешний диаметр охваты-
ваемого кабеля, мм

Ток элек-
тро-
дина-
мичес-
кой стой-
кости, кА

Читайте также:  Двери в квартире должны быть одинаковые

Ток термической стойкости, к А

Номи-
нальное напря-
жение, В

Потреб-
ляемая мощность, В-А

Примечание. Обозначение типа трансформатора: Т — трансформатор тока или тропическое исполнение (если буква Т стоит на последнем месте); 3 — для защиты от замыканий на землю; Л — с литой изоляцией; М — модернизированный; Р — разъемный; числа после дефиса у трансформаторов — модификация исполнения.

Трансформатор тока T3ЛM-1y(T)3 (рис. 31.14) с защитой от замыканий на землю с литой изоляцией, модернизированный; предназначен для схем релейной защиты от замыканий на землю путем трансформации возникших при этом токов нулевой последовательности; встраивают в КРУ. Трансформатор выполнен в виде опорной конструкции без первичной обмотки — ее роль выполняет трехфазный кабель на напряжение до 10 кВ, пропущенный в окно трансформатора. Вторичная обмотка намотана на тороидальный магнитопровод и залита изоляционным компаундом. Трансформаторы выпускают на номинальное напряжение 0,66 кВ, односекундный ток термической стойкости — 140 А, масса — 3,2 кг.

Комментировать
343 просмотров
Комментариев нет, будьте первым кто его оставит

Это интересно
Adblock detector