Очередной шаг к повышению надежности и эксплуатационных характеристик антирезонансных трансформаторов напряжения

РАЗРАБОТКА НАЛИ-НТЗ-10(6)

«Положение ОАО «Россети» о единой технической политике в электросетевом комплексе», вступившее в действие в октябре 2013 года, предъявляет к электромагнитным трансформаторам напряжения (ТН) 6–10 кВ ряд требований:

• антирезонансность конструкции
• отсутствие необходимости ремонта в течение всего срока службы
• применение литых коррозионостойких корпусов
• пожаро- и взрывобезопасность конструкции
• наличие отдельной вторичной обмотки для целей учета электроэнергии, с классом точности не ниже 0,5
• наличие не менее двух вторичных обмоток

Требование к антирезонансности конструкции ТН довольно сложное и неоднозначное понятие. Оно применимо только к ТН, предназначенным для контроля изоляции сети, и имеющим заземляемую обмотку высокого напряжения. В ноябре 2014 года вышел документ «ФСК ЕЭС», в котором изложены основные причины повреждаемости и изложены требования к конструкции электромагнитных ТН:

• не вызывать самим устойчивого феррорезонанса
• не повреждаться при длительных однофазных замыканиях сети на землю через перемежающуюся дугу
• не повреждаться при устойчивом феррорезонансе емкости сети с нелинейной индуктивностью других трансформаторов (силовых или измерительных)

В соответствии с этими требованиями в 2014 году на производственной базе ООО «НТЗ «Волхов» был разработан и запущен в серийное производство трехфазный антирезонансный трансформатор напряжения НАЛИ-НТЗ-10(6) в цельнолитом корпусе.

Технические характеристики

Трансформатор является трехфаз­ным масштабным преобразователем напряжения в сетях 10(6) кВ с неэффек­тивно заземленной нейтралью и пред­назначен для передачи информации:

• приборам коммерческого учета электроэнергии;
• приборам технического учета элек­троэнергии и цепей измерения, релей­ной защиты, автоматики и т.д.;
• приборам контроля изоляции сети.

Кроме основных требований, в конструкции были учтены тен­денции к улучшению метрологических характеристик и расширению диа­пазонов нагрузки вторичных обмоток трансформатора:

• наивысший класс точности вторич­ной обмотки для коммерческого учета электроэнергии повышен до 0,2;
• наивысшие классы точности обе­их основных вторичных обмоток 0,2 и 0,5) нормированы при их одно­временной нагрузке;
• увеличен диапазон изменения вто­ричных нагрузок в пределах установ­ленного класса точности от 0 до 100 % номинального значения. Это освобож­дает эксплуатацию от необходимости добавлять нагрузку вторичных обмо­ток ТН при использовании маломощ­ной микропроцессорной техники во вторичных цепях.

Устройство трансформатора

НАЛИ-НТЗ-10(6) представляет со­бой аппарат, состоящий их двух транс­форматоров, расположенных в едином цельнолитом корпусе (технические характеристики).

Первый трансформатор (прямой и обратной последовательностей) – вы­полнен трехфазным трехстержневым и звезда его первичной обмотки (АВСН) включается в сеть. Второй трансфор­матор (нулевой последовательности) – выполнен однофазным двухстержне­вым, его первичная обмотка (НХ) вклю­чена между нейтралью звезды трех­фазного трансформатора и землей.

Магнитопроводы обоих трансформа­торов ленточные разрезные, выполнены из анизотропной холоднокатаной элек­тротехнической стали толщиной 0,3 мм. Номинальная индукция в магнитопро­воде трехстержневого трансформатора довольно высока и выбрана, исходя из допустимых погрешностей при наиболь­шем рабочем напряжении прямой после­довательности. Номинальная индукция в магнитопроводе трансформатора нуле­вой последовательности в несколько раз ниже, чтобы он мог успешно противосто­ять феррорезонансным процессам в ка­нале нулевой последовательности сети. Этот канал образуется между соединен­ными вместе тремя фазными проводами сети и землей.

Обмотки обоих трансформаторов слоевые и выполнены из медного про­вода с двойной эмалевой изоляцией и температурным коэффициентом не ниже 180 °С.

Антирезонансные свойства разрабо­танного ТН достигнуты за счет:

• схемы соединения обмоток, аналогичной схеме ТН типа НАМИ-10, -95 производства Раменско­го завода «Энергия», хорошо зареко­мендовавшего себя в эксплуатации;
• повышения потокосцепления насы­щения путем снижения номинальной индукции в трансформаторе нулевой последовательности;
• отказа от использования гаситель­ных сопротивлений (внешних, вну­тренних).

Испытания на устойчивость к резонансным явлениям

Для подтверждения антирезонанс­ных свойств трансформатора, была разработана методика проведения испытаний на устойчивость к резонансным явлениям и собрана испытательная лаборатория, позволяющая моделировать аварийные режимы работы ТН. На базе лаборатории были проведены следующие испытания на устойчивость:

• к длительным однофазным замыка­ниям сети на землю через перемежа­ющуюся дугу;
• к режиму «опрокидывания фазы»;
• к явлению «ложной земли».

Оригинальную статью и её полную версию читайте по ссылке ниже:

Антирезонансный ТН типа НАЛИ.