Измерительные трансформаторы- новый подход

Игнатенко Е.В.
главный конструктор СЗТТ

15 июня 2020 г.

ТШЛ-0,66

Измерительные трансформаторы – новая инновационная продукция, в т.ч. продукция до 110 кВ.
Перспективные разработки.
На сегодняшний день в электроэнергетике сложилась тенденция к снижению уровня изоляции измерительных трансформаторов тока (ТТ). Это значит, что в высоковольтных отсеках распредустройств размещаются трансформаторы на класс напряжения 0,66 кВ. Применение ТТ класса напряжения 0,66 кВ, например, на линии 6 кВ и выше возможно при выполнении условия, что главная изоляция между шиной или токопроводящими жилами кабеля обеспечивается собственной изоляцией шины или кабеля. Какие преимущества от применения низковольтных трансформаторов тока?
• Значительно меньшие габариты и масса,
• Экономия пространства в распредустройстве,
• Простота монтажа,
• Значительно ниже цена,
• Отсутствие у трансформатора тока высоковольтной изоляции,
• Трансформаторы способны выдерживать большие токи термики и динамики.
• Межповерочный интервал 16 лет
Это далеко не весь список преимуществ. Здесь не затронуты вопросы логистики, хранения, обслуживания низковольтных трансформаторов. В сравнение со своими высоковольтными аналогами, трансформаторы тока класса напряжения 0,66 кВ бесспорно выгоднее, а главное надежнее. Ввиду того, что трансформатор низковольтный, то и требований в отношении уровня частичных разрядов нет. Отсутствует электрическое старение изоляции. Поэтому срок гарантии на эти трансформаторы можно увеличить до 10 – 15 лет. Трансформаторы просты в обслуживании, их невозможно повредить во время регламентных испытаний, а это, к сожалению, в эксплуатации происходит часто.
На нашем предприятии разработана целая линейка измерительных трансформаторов тока класса напряжения 0,66 кВ предназначенных для работы в сетях с номинальным напряжением 6 – 20 кВ. ТШЛ-0,66-, с окном 50 и 60 мм. Изготавливаются с одной и двумя обмотками. ТШЛ-0,66- VI. Диапазон первичных токов от 50 до 4000 А.
Еще одна инновационная разработка – высоковольтный ввод с твердой изоляцией, с предусмотренным местом под установку трансформатора тока типа ТВ наружного применения. Такая комбинация электротехнических аппаратов призвана решить проблему модернизации уже существующих ОРУ. Как правило, масляные выключатели класса 35 кВ оснащены высоковольтными вводами, на которые установить дополнительные трансформаторы тока, например для организации коммерческого учета, уже невозможно. В таких случаях приходится выделять новые площади для установки опорных трансформаторов тока, либо вообще отказываться от модернизации.
Наше изделие устанавливается взамен старого ввода. Внутренняя часть высоковольтного ввода предусматривает возможность установки встроенных трансформаторов тока, что позволяет оставить уже имеющиеся в выключателе измерительные трансформаторы. Наружная часть высоковольтного ввода также предусматривает возможность установки трансформаторов тока наружного применения. В качестве измерительных трансформаторов используются специально разработанные для ввода ГКВПIII-90-40,5/1000-ТТ150-О1, встраиваемые ТВ-35-IX-1.2. Трансформаторы тока ТВ-35-IX-1.2 (ТТ) предназначены для передачи сигнала измерительной информации измерительным приборам и устройствам защиты и управления в электрических цепях переменного тока частотой 50 Гц. Первичной обмоткой трансформатора служит высоковольтный ввод ГКВПIII-90-40,5/1000-ТТ150-О1 (ВВ). Трансформатор крепится на ВВ с помощью специальных лапок. Так же в комплект поставки входят лапки для подъёма ТТ. Трансформаторы имеют уменьшенный внутренний диаметр окна (160 мм), что значительно снижает их массогабаритные характеристики. Уменьшенный внутренний диаметр позволяет повысить их технические характеристики, в частности минимальный первичный ток – 100 А.
Наружная изоляция высоковольтного ввода выполнена из кремнийорганической резины, поэтому ребра внешней изоляции гибкие, что позволило применить трансформатор тока с уменьшенным внутренним окном. Для контроля изоляции ввода, на втулке имеется измерительный вывод (ПИН).
Климатическое исполнение ввода – О, категория размещения 1 по ГОСТ 15150. Все присоединительные, установочные размеры комбинированного ввода обсуждаются при заказе. Иными словами возможно изготовление с любыми установочными размерами.

Что касаемо преимуществ.
1. Трансформатор тока класса напряжения 0,66 кВ, что значительно упрощает их техническое обслуживание.
2. Гарантийный срок эксплуатации трансформаторов ТВ-35-IX-1.2 составляет 10 лет.
3. Интервал между поверками 16 лет.
4. При необходимости есть возможность заменить установленные ТВ на другие.
5. При модернизации подстанции нет необходимости выделять дополнительные площади под установку трансформаторов тока. 

17 июня 2020                           

НОЛ.08-6(10)М.

Электрические сети (6 – 35) кВ это сети с изолированной, либо с компенсированной нейтралью. Такой режим нейтрали позволяет при однофазных (ОЗЗ) или дуговых замыканиях на землю (ОДЗ) не проводить немедленное отключение сети. Надо отметить, что в сетях этих классов напряжений, замыкание на землю не является аварийным режимом, и случаются они достаточно часто. Нормативные документы допускают работу линии, с изолированной нейтралью, при ОЗЗ – до восьми часов, но при этом необходимо немедленно приступить к отысканию места замыкания и его устранению, так как в этом режиме есть большая опасность попадания людей под высокое напряжение. Так же, возможно повреждение электрооборудования из-за повышения фазного напряжения до уровня линейного. ОЗЗ это, как правило, металлическое, постоянное замыкание, а ОДЗ носит переменный характер. Например, раскачивающаяся на ветру ветка касаясь высоковольтной линии (ВЛ) замыкает ее на землю, при этом зажигается дуга. ОДЗ это наиболее опасный вид замыканий на землю, так как при этом могут возникать перенапряжения 2,3 – 3,0 наибольшего фазного напряжения, которые уже наблюдаются при первом зажигании дуги и сопровождаются ее многократными зажиганиями. В этих режимах создаются все условия для появления феррорезонанса в сети.
Феррорезонансный контур в сети с изолированной нейтралью – это контур нулевой последовательности с нелинейной характеристикой намагничивания. Трехфазный заземляемый трансформатор напряжения, по конструктиву, это три однофазных трансформатора, соединенные по схеме звезда/звезда, с обособленной магнитной системой. При перенапряжениях в сети индукция в магнитопроводе увеличивается, как минимум в 1,73 раза. В таких режимах возможно насыщение магнитопровода и как следствие возникновение феррорезонанса в сети.
По некоторым данным, ежегодно в эксплуатации повреждается 7% – 9% трансформаторов напряжения по причине феррорезонанса. Существует множество способов защиты ТН от резонансных явлений в сети:
- изготовление ТН с максимально уменьшенной рабочей индукцией;
- включение в цепь ВН и НН дополнительных демпфирующих сопротивлений;
- изготовление трехфазных трансформаторов напряжения с единой магнитной системой в пятистержневом исполнении;
- применение специальных устройств, включаемых в цепь разомкнутого треугольника;
- заземление нейтрали трехфазного трансформатора напряжения через токоограничивающий реактор;
- применение специальных компенсационных обмоток и т.д.
- применение специальных релейных схем, для защиты обмотки ВН от сверхтоков.
Все эти меры в той или иной степени защищают измерительный трансформатор напряжения, но не решают проблему в корне.
Заземляемы трансформаторы напряжения применяются в сетях с изолированной нейтралью. Заземление нейтрали ТН позволяет осуществлять контроль изоляции сети, с помощью дополнительных вторичных обмоток, соединенных по схеме звезда/треугольник. На наш взгляд, это основная функция заземляемых трансформаторов, функция измерения и учета – дополнительная. Зачастую, в электрических сетях эксплуатируются заземляемые трансформаторы напряжения, у которых защитные обмотки не используются. Применение заземляемых трансформаторов без использования функции контроля изоляции сети – неоправданный риск. Это связано с тем, что:
- заземляемые трансформаторы напряжения подвержены влиянию феррорезонансных явлений;
- изоляцию обмотки ВН невозможно испытать в условиях эксплуатации приложенным одноминутным напряжением промышленной частоты;
Для решения всех вопросов, связанных с эксплуатацией заземляемых трансформаторов напряжения в сетях с изолированной нейтралью, на нашем предприятии разработана новая трехфазная группа. Трехфазная 3хНОЛ-6(10) группа состоящая из трех незаземляемых трансформаторов, соединенных по схеме треугольник/треугольник. Основное преимущество 3хНОЛ-6(10) – отсутствие заземляемого вывода с ослабленной изоляцией. Это значит, что трансформатор не подвержен влиянию феррорезонанса и не требует дополнительных защит от его воздействия. Также изоляцию этого трансформатора возможно испытать приложенным одноминутным напряжением промышленной частоты в условиях эксплуатации, так как в этом случае нет необходимости в источнике повышенной частоты. У незаземляемых трансформаторов нет высоковольтных выводов с ослабленной изоляцией, что также позволит избежать нарушений, которые зачастую случаются в эксплуатации, при определении сопротивления изоляции вывода «Х», так как есть разночтения в нормативной документации.
На сегодняшний день большое количество пунктов коммерческого учета (ПКУ) имеют в своем составе заземляемые трансформаторы напряжения, со встроенными предохранителями (ЗНОЛП). При однофазных замыканиях на землю, а они как указывалось выше, случаются достаточно часто в воздушных распределительных сетях, что ведет к срабатыванию встроенного защитного предохранительного устройства (ЗПУ). Встраиваемое ЗПУ, прежде всего, предназначено для защиты трансформатора напряжения от коротких замыканий во вторичных цепях. Так как ток срабатывания предохранителя достаточно мал, то при различных перенапряжениях, вызванных, в том числе и однофазными замыканиями на землю это приводит к отключению ТН. ЗПУ защищает обмотку ВН от сверхтоков, которые возможны при различных технологических нарушениях в электрических сетях. При срабатывании предохранителя учет электроэнергии будет отсутствовать. Для восстановления учета, необходимо заменить плавкую вставку ЗПУ.
Трехфазная группа 3хНОЛ-6(10)М устойчива к различным перенапряжениям в электрических сетях, так как в отсутствии связи ТН с землей, контур нулевой последовательности также отсутствует.
Также при однофазных замыканиях на землю, изоляция незаземляемого трансформатора не находится под повышенным напряжением, так как трансформаторы НОЛ включаются на линейное напряжение.
Незаземляемые измерительные трансформаторы напряжения лишены всех тех недостатков, которые характерны для заземляемых ТН, поэтому в пунктах коммерческого учета целесообразно использовать трехфазную группу 3хНОЛ-6(10)М. 

18 июня 2020

ТПОЛ-10-III

Для снижения массогабаритных характеристик пунктов коммерческого учета нами были разработаны проходные изоляторы – трансформаторы тока ТПОЛ-10 Ш (наружно – внутренней установки). Верхняя часть трансформатора выполнена первой категории размещения, внутренняя – 2, по ГОСТ 15150. Внутри высоковольтного отсека установлены только трансформаторы напряжения, трансформаторы тока размещены в проходных изоляторах. Смола, которой заливаются трансформаторы, устойчива к воздействию ультрафиолета, и имеет повышенные гидрофобные свойства. Это позволяет применять трансформаторы в районах с повышенной загрязненностью атмосферы.

how to create a website

Измерительные трансформаторы- новый подход

Игнатенко Е.В.
главный конструктор СЗТТ

18 июня 2020 г.                           

ТОЛ-110 

Специалистами нашего предприятия разработан трансформатор тока наружной установки, на класс напряжения 110 кВ, с литой изоляцией – ТОЛ-110. На сегодняшний день аналогов этому трансформатору в мире нет.
Трансформатор состоит из внутренней, внешней изоляции и собственно измерительных обмоток.
Внешняя изоляция – литая, выполнена из циклоалифатической смолы. Этот материал обладает высокими эксплуатационными свойствами и предназначен для электроаппаратов первой категории размещения по ГОСТ 15150, то есть эксплуатация на открытом воздухе. Материал устойчив к воздействию ультрафиолетового излучения, так же он обладает прекрасными гидрофобными и трекинго-эрозионными свойствами. Это заключается в том, что поверхность трансформатора не смачивается водой. При загрязнении и увлажнении поверхности трансформатора не образуются дужки перекрытия, но это зависит от степени загрязнения поверхности трансформатора и от состава грязевого слоя. Рано или поздно мостики перекрытия все же образуются, но в силу того, что материал устойчив к треку, это не приводит к выгоранию внешней изоляции и образованию науглероженных дорожек.
Внутренняя изоляция измерительного трансформатора – комбинированная. Конструкция внутренней изоляции является интеллектуальной собственностью завода.
ТОЛ-110 находится в эксплуатации в трех регионах России: в Республике Крым, в оренбургской области и в нашем, свердловском, регионе.
Какие преимущества трансформаторов тока с литой изоляцией:
• Изоляция необслуживаемая, не подвержена старению при длительном хранении. Можно применять в качестве холодного резерва.
• Трансформаторы пожаробезопасные, экологически чистые, безопасные для обслуживающего персонала, не токсичные.
• Их обслуживание сводится к проверке электрических характеристик и очистке внешней изоляции от загрязнений. Периодичность обслуживания – в соответствии с регламентом эксплуатирующей организации.
• Трансформаторы сейсмически устойчивые – 9 баллов по шкале МСК.
• Возможна эксплуатация на высотах свыше 1000 метров.
• Возможна их эксплуатация при температурах ниже – 50 градусов. Как известно, практически все электроизоляционное масло при температурах ниже -50 не работает, твердеет. В нашем случае мы допускаем эксплуатацию ТОЛ-110 до – 60 градусов. 

18 июня 2020 г.

ТЗЛМ-0,66-VIII УХЛ1

Трансформаторы тока нулевой последовательности предназначены для контроля режимов коротких замыканий путем трансформации токов нулевой последовательности. Трансформаторы устанавливаются на кабель и могут быть использованы в распредустройствах (3-110) кВ при условии, что главная изоляция между токоведущими жилами кабеля и вторичной обмоткой трансформатора обеспечивается изоляцией кабеля.

Технические параметры

Номинальное напряжение, кВ 0,66
Наибольшее рабочее напряжение, кВ 0,72
Число обмоток на каждую фазу 1
Номинальный первичный ток, Iном, А От 100
Номинальный вторичный ток ток, Iном, А 1
Предел полной погрешности,% ,:
при 10·Iном. с нагрузкой 1 В·А
при 5·Iном. с нагрузкой 2,5 В·А
5
10
Предел токовой погрешности в диапазоне первичного тока (5-120)% Iном., % 3
Односекундный ток термической стойкости, кА 14
Ток небаланса фазы, приведенный к первичному току, Iном., не более, А 0,03
Суммарный ток небаланса, приведенный к первичному току, Iном., не более, А 0,1

Возможно изготовление с параметрами, отличающимися от номинальных, при условии предварительного согласования заказа.

Габаритные, установочные, присоединительные размеры
и масса трансформаторов тока ТЗЛМ-0,66-VIII УХЛ1