Размещение, монтаж и принцип действия НАЛИ-СЭЩ-35

Трансформаторы напряжения трехфазных групп НАЛИ-СЭЩ-35 устанавливаются в шкафах КРУ, КРУН и КСО в соответствии с чертежами данных изделий. Крепление ТН исполнения –2 и ТНП исполнения –0 в месте установки производится с применением четырех болтов крепления М12 за металлическое основание. Крепеж ТН исполнения –3 и ТНП исполнения–1 на месте установки производится с применением четырех болтов М12 к закладным элементам крепления, расположенных на основании корпуса трансформатора напряжения.

При проведении монтажа необходимо снять оксидную пленку с первичных контактов трансформаторов и с подводящих шин абразивной салфеткой.

Соединение основных вторичных обмоток в «звезду» и дополнительных вторичных обмоток в «треугольник» производится заказчиком на месте монтажа согласно электрической схеме.

Принципиальная электрическая схема соединения обмоток приведена на рисунке 1.

Монтаж производится медными проводами сечением не менее 1,5 мм2. Монтаж дополнительных обмоток в «замкнутый треугольник» производится проводами сечением не менее 2,5 мм2.

Провод, присоединяемый к вторичным вводам трансформаторов, должен быть снабжен наконечникм под винт М5 для НАЛИ-СЭЩ-35-1 или М6 для НАЛИ-СЭЩ-35-2. Максимальное сечение присоединяемых проводов должно быть не более 4 мм2.

Принцип работы трансформаторов трехфазной группы при однофазном замыкании на землю

В нормальном режиме на вводах измерительных трансформаторов напряжения, соединенных в «звезду», функционируют линейные и фазные напряжения, на вводах «ад – хд» вторичной обмотки трансформатора ТНП напряжение не превышает 3 В.

При замыкании одной из фаз на землю напряжение на вводах «ад – хд» повышается до 100 ± 10 В. Вывод «О» первичной обмотки трансформатора нулевой последовательности окажется под напряжением замкнувшейся фазы. Таким образом, первичная обмотка трансформатора ТНП и первичная обмотка замкнувшейся фазы трансформатора НОЛ-СЭЩ-35-2(3), соединенные в звезду, окажутся под фазным напряжением. Одновременно напряжения на двух других неповрежденных фазах, не поднимутся до линейных, а останутся фазными. Этим определяется сохранение трех фаз в цепях измерения и учета. При этом исключается режим возникновения феррорезонанса, вызывающий повреждение измерительных трансформаторов напряжения.

Определение фазы, замкнувшей на землю, производится при измерении напряжений на вводах «а – од», «b – од», «c – од». На замкнувшей фазе напряжение будет отсутствовать, на двух других фазах напряжение увеличится до 100 В. Для устранения явления «ложной земли» необходимо включать дополнительные сопротивления 25 Ом (400 Вт) на выводы обмотки «ад–хд» трансформатора ТНП.

Принцип действия защиты от феррорезонансных процессов (ФРП)

Антирезонансные свойства обеспечивают особой конструкцией трансформатора нулевой последовательности, характеризующей пониженной рабочей индукцией. Вследствие этого его характеристика намагничивания практически линейна. При этом исключается режим возникновения феррорезонанса, вызывающий повреждение измерительных трансформаторов напряжения. Повышение напряжения на трансформаторе ТНП обеспечивает работу цепей контроля изоляции. Без трансформатора ТНП при однофазном замыкании одной из фаз две другие фазы оказываются под линейным напряжением UЛ=√3Uф. В этом случае, при возникновении феррорезонанса создаются условия повреждения трансформатора напряжения.

Защитное заземление для ТН с двумя вторичными обмотками рекомендуется устанавливать на вводах b (основной вторичной обмотки), b6 (замкнутого треугольника) и хд (вторичной обмотки ТНП). Защитные автоматы устанавливать соответственно в проводах а, с, о, ад.

Защитное заземление для ТН с тремя вторичными обмотками рекомендуется устанавливать на вводах b1 и b2 (основных вторичных обмоток), b6 (замкнутого треугольника) и хд (вторичной обмотки ТНП). Защитные автоматические выключатели устанавливать соответственно в проводах а1, с1, а2, с2, х1, х2 и ад.

Исследование стойкости ТН типа НАЛИ-СЭЩ-35

В 2010 году на основании разработки данных для опытных образцов была проведена научно-исследовательская работа «Исследование стойкости ТН типа НАЛИ-СЭЩ-35 к феррорезонансным явлениям в сетях 35 кВ» в ГОУ ВПО «Новосибирский государственный технический университет» на кафедре ТЭВН под руководством к.т.н., с.н.с. Ю.А.Лаврова.

В отчете о НИР №ТВН-1-10 отражены результаты исследований процессов, происходящих в сетях с однофазными трансформаторами, не обладающими антирезонансными свойствами и трансформаторами, входящими в состав трехфазных групп НАЛИ-СЭЩ-35. В заключение отчета даются определенные рекомендации об использовании трехфазных групп.

Основные выводы по существу проведенных исследований можно сформулировать следующим образом:

Трёхфазная группа ТН типа НОЛ-СЭЩ-35 без трансформатора нулевой последовательности в нейтрали группы, подвержена феррорезонансу при ОДЗ и отключении однофазных замыканий на землю;
В сетях с антирезонансным ТН типа НАЛИ-СЭЩ-35 устойчивого феррорезонанса при ОДЗ и отключении ОЗЗ не возникает. Это объясняется тем, что нелинейная индуктивость в контуре нулевой последовательности, обусловленная ТН типа НОЛ-СЭЩ шунтируется короткозамкнутой вторичной обмоткой, соединённой в треугольник, а ТНП имеет пониженную рабочую индукцию;
Горение перемежающейся дуги при большой интенсивности зажиганий/погасаний может привести к протеканию недопустимо больших токов в обмотках ВН ТН типа НАЛИ-СЭЩ-35;
ТН типа НАЛИ-СЭЩ-35 подвержен явлению «ложной земли» в сетях с ёмкостью фазы 5-10 мкФ. При этом ложный сигнал о замыкании на землю (3 0 U ) возникает на вторичной обмотке трансформатора нулевой последовательности;
Для предотвращения явления «ложной земли» можно нагрузить вторичную обмотку ТНП на сопротивление величиной 25 Ом;
Неполнофазный режим работы силового трансформатора, в т.ч. и при обрыве и замыкании одной из фаз на землю со стороны источника приводит к возникновению значительных перенапряжений (до 3.8 ф.max U ) и больших токов в обмотке ВН ТН на повреждённой фазе;
Применение антирезонансного ТН типа НАЛИ-СЭЩ-35 позволяет предотвратить повреждение ТН при феррорезонансе, обусловленном неполнофазным режимом работы силового трансформатора;
Отключение одной цепи двухцепной ВЛ может привести к феррорезонансу в ТН на отключённой цепи за счёт наведенного с рабочей цепи по межцепным ёмкостям напряжения. Феррорезонанс может возникнуть только в сетях с типами опор, геометрия которых обеспечивает наведение на отключённой цепи достаточной ЭДС;
Применение антирезонансного ТН типа НАЛИ-СЭЩ-35 позволяет предотвратить феррорезонанс в ТН на отключённой цепи двухцепной ВЛ.

Общее заключение по НИР можно сформулировать так: применение трёхфазных антирезонансных групп ТН типа НАЛИ-СЭЩ-35 позволит полностью исключить возможность возникновения устойчивых феррорезонансных явлений в сетях 35 кВ обусловленных различного рода возмущениями (дуговые замыкания, отключение металлических замыканий на землю). Также существует техническая возможность предотвратить явление «ложной земли» в сетях с малой ёмкостью на землю и с ТН типа НАЛИ.

Случаи повреждения традиционных ТН обусловленных феррорезонансом при неполнофазной работе силового трансформатора или при отключении одной цепи двухцепной ВЛ, несомненно, гораздо более редки, чем феррорезонанс при однофазных дуговых замыканиях. Но, тем не менее, нельзя полностью исключать возможность возникновения подобных режимов. Применение ТН типа НАЛИ-СЭЩ-35 позволит предотвратить повреждения ТН и в этих, рассмотренных аварийных режимах. Важным преимуществом ТН типа НАЛИ-СЭЩ-35 является литая изоляция, позволяющая использовать их в сетях с повышенными требованиями по пожаро и взрывобезопасности. Это существенное преимущество ТН этого типа над ТН типа НАМИ-35 с аналогичными антирезонансными свойствами, но с масляной изоляцией.