предохранитель пкт

"Новости Электротехники №5(41)" Силовые трансформаторЫ 10(6)/0,4 кВ 1(49) 2008 < Предыдущая ] [ Следующая > СИЛОВЫЕ ТРАНСФОРМАТОРЫ 10(6)/0,4 КВ ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ РАЗНЫХ СХЕМ СОЕДИНЕНИЯ ОБМОТОК Алевтина Федоровская, технический директор Владимир Фишман,главный специалист Группа компаний «Электрощит - ТМ - Самара» Филиал «Энергосетьпроект - НН - СЭЩ», г. Нижний Новгород Отсутствие у изготовителей предохранитель пкт заказчиков четкого представления о принципиальных отличиях свойств силовых трансформаторов малой мощности с разными схемами соединения обмоток приводит к ошибкам в их применении. Причем неправильный выбор схемы соединения трансформаторных обмоток не только ухудшает технические показатели электроустановок предохранитель пкт снижает качество электроэнергии, но предохранитель пкт приводит к серьезным авариям. Об этом напоминают нижегородские проектировщики Алевтина Ивановна Федоровская предохранитель пкт Владимир Семенович Фишман, которые в своем материале акцентируют внимание на разнице в реакции трансформаторов на несимметричные токи, содержащие составляющую нулевой последовательности. СХЕМЫ СОЕДИНЕНИЯ ОБМОТОК И СВОЙСТВА ТРАНСФОРМАТОРОВ В соответствии с ГОСТ 11677-85 [1] силовые трансформаторы 10(6)/0,4 кВ мощностью от 25 до 250 кВА могут изготавливаться со следующими схемами соединения обмоток: «звезда/звезда» – Y/Yн; «треугольник–звезда» – D/Yн; «звезда–зигзаг» – Y/Zн. Принципиальное отличие технических характеристик трансформаторов с различными схемами соединений обмоток заключается в разной реакции на несимметричные токи, содержащие составляющую нулевой последовательности. Это прежде всего однофазные сквозные короткие замыкания, предохранитель пкт также рабочие режимы с неравномерной загрузкой фаз. Как известно, силовые трансформаторы 6(10)/0,4 кВ имеют трехстержневой стальной сердечник, на каждом стержне которого располагаются первичная предохранитель пкт вторичная обмотки соответствующей фазы – А, В предохранитель пкт С. Магнитные потоки трех фаз в симметричных режимах работы циркулируют в стальном сердечнике трансформатора предохранитель пкт за его пределы не выходят. Что происходит при нарушении симметрии с преобладанием нагрузки одной из фаз на стороне 0,4 кВ? Такие режимы работы исследуются с использованием теории симметричных составляющих [2]. Согласно этой теории любой несимметричный режим работы трехфазной сети представляется в виде геометрической суммы трех симметричных составляющих тока предохранитель пкт напряжения: это составляющие прямой, обратной предохранитель пкт нулевой последовательностей. Рассмотрим режим максимальной однофазной несимметрии – режим однофазного короткого замыкания (ОКЗ) на стороне 0,4 кВ трансформатора со схемой соединения обмоток D/Yн. Картина токов симметричных составляющих в обмотках в этом режиме представлена на рис. 1. В неповрежденных фазах на стороне 0,4 кВ геометрическая сумма трех симметричных составляющих тока равна нулю (рабочей нагрузкой фаз пренебрегаем), предохранитель пкт в поврежденной фазе эта сумма максимальна предохранитель пкт равна току ОКЗ. Его величина определяется известной формулой: , (1) где Uл – линейное напряжение; R1, R0, X1, Х0 – соответственно активные предохранитель пкт реактивные сопротивления прямой предохранитель пкт нулевой последовательности. СОПРОТИВЛЕНИЯ ПРЯМОЙ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ Сопротивления прямой последовательности R1 предохранитель пкт X1 трансформаторов с разными схемами соединения обмоток определяются одними предохранитель пкт теми же формулами предохранитель пкт отличаются незначительно: Заглянув в каталоги, нетрудно убедиться, что входящие в эти формулы известные величины Ркз предохранитель пкт Uк от схем соединения обмоток трансформатора практически не зависят, предохранитель пкт следовательно, от них не зависят предохранитель пкт сопротивления прямой последовательности. В отличие от этих сопротивлений, сопротивления нулевой последовательности трансформаторов с разными схемами соединения обмоток отличаются принципиально. СОПРОТИВЛЕНИЯ НУЛЕВОЙ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ Рассмотрим картину векторов токов предохранитель пкт магнитных потоков в трансформаторе со схемой соединения обмоток D/Yн (рис. 2). В таких трансформаторах токи прямой, обратной предохранитель пкт нулевой последовательностей протекают как в первичной, так предохранитель пкт во вторичной обмотках. При этом токи нулевой последовательности в первичной обмотке замыкаются внутри нее предохранитель пкт в сеть не выходят. Создаваемые токами нулевой последовательности первичных предохранитель пкт вторичных обмоток намагничивающие силы (ампер-витки) направлены встречно предохранитель пкт почти полностью компенсируют друг друга, что обуславливает небольшую величину реактивных сопротивлений трансформатора. При этом сопротивления прямой предохранитель пкт нулевой последовательностей приблизительно равны:R1 = R0; Х1 = Х0. В трансформаторах со схемой соединения обмоток Y/Zн в аналогичном режиме ОКЗ токи нулевой последовательности протекают лишь по вторичной обмотке трансформатора, однако магнитного потока нулевой последовательности они не создают, что объясняется особенностью схемы Zн – «зигзаг». Эта особенность состоит в том, что на каждом стержне трансформатора расположено по одной вторичной полуобмотке двух разных фаз (рис. 3). В режиме ОКЗ намагничивающие силы, создаваемые токами нулевой последовательности в этих полуобмотках, направлены встречно предохранитель пкт друг друга взаимно компенсируют. При этом токи нулевой последовательности в первичной обмотке отсутствуют. В таких трансформаторах сопротивления нулевой последовательности оказываются меньше сопротивлений прямой последовательности: R0 < R1; Х0 < Х1. Рис. 1. Токи симметричных составляющих в обмотках трансформатора в режиме однофазного короткого замыкания IA21, IA22, IA20, IB21, IB22, IB20, IC21, IC22, IC20 – токи фаз А, В, С прямой, обратной предохранитель пкт нулевой последовательностей вторичной обмотки; IA11, IA12, IA10, IB11, IB12, IB10, IC11, IC12, IC10 – токи фаз А, В, С прямой, обратной предохранитель пкт нулевой последовательностей первичной обмотки. Рис. 2. Направления токов предохранитель пкт магнитных потоков нулевой последовательности в трансформаторе со схемой соединения обмоток D/Yн Рис. 3. Направления токов предохранитель пкт магнитных потоков нулевой последовательности в трансформаторе со схемой соединения обмоток Y/Zн Как следует из формулы (1), это обеспечивает большую величину тока ОКЗ у трансформаторов со схемами Y/Zн по сравнению с трансформаторами со схемами D/Yн. Теперь обратимся к трансформаторам со схемой соединения обмоток Y/Yн. Как известно, в обмотках, соединенных в звезду без выведенной нулевой точки, токи нулевой последовательности протекать не могут. Поэтому в режиме ОКЗ токи этой последовательности протекают только во вторичной обмотке трансформатора. Совпадающие по фазе магнитные потоки нулевой последовательности, создаваемые токами вторичной обмотки, выходят за пределы магнитного сердечника предохранитель пкт замыкаются через металлический кожух трансформатора (рис. 4). Это определяет значительно большую величину сопротивлений нулевой последовательности таких трансформаторов: R0 >> R1; X0 >> X1. Рис. 4. Направления токов предохранитель пкт магнитных потоков нулевой последовательности в трансформаторе со схемой соединения обмоток Y/Yн Следует отметить, что в отличие от сопротивлений прямой последовательности трансформаторов, которые можно рассчитать, сопротивления нулевой последовательности трансформаторов со схемами соединения обмоток Y/Yн расчету не поддаются. Их можно определить только экспериментально. Величина этих сопротивлений во многом зависит от конструкции кожуха трансформатора, от величины зазоров между сердечником предохранитель пкт кожухом предохранитель пкт т.п. Схема замера сопротивлений нулевой последовательности приведена в ГОСТ 3484.1-88 [3]. К сожалению, в этом документе указано, что такие замеры предприятия-производители проводят по просьбе заказчиков. Вероятно, в последние годы таких просьб от заказчиков не поступает, предохранитель пкт изготовители эти замеры самостоятельно не производят, считая, что в них нет необходимости. В результате проектировщики при выполнении расчетов пользуются старыми справочными данными. Однако использовать устаревшую информацию надо чрезвычайно осторожно, ведь конструкции современных трансформаторов, в частности кожухов, предохранитель пкт также материалы, из которых они изготовлены, существенно изменились. Кроме того, имеющиеся на сегодня данные по сопротивлениям нулевой последовательности трансформаторов крайне скудны предохранитель пкт противоречивы. Так, согласно замерам Минского трансформаторного завода, выполненным много лет назад, реактивные сопротивления нулевой последовательности трансформаторов со схемами соединения обмоток Y/Yн превышают сопротивления прямой последовательности в среднем в 10 раз. В то же время в ГОСТ 3484.1-88 имеется фраза о том, что эти сопротивления могут отличаться на два порядка. И этим сегодня противоречия не исчерпываются[4]. ПОЧЕМУ НЕОБХОДИМО ЗНАТЬ РЕАЛЬНЫЕ ЗНАЧЕНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЙ Реальные значения сопротивлений нулевой последовательности знать необходимо, поскольку они определяют величину тока ОКЗ. Чем больше эти сопротивления, тем меньше ток ОКЗ, соответственно труднее осуществить защиту трансформатора. В нормальных режимах работы большие сопротивления нулевой последовательности при неравномерной загрузке фаз трансформатора на стороне 0,4 кВ приводят к ухудшению качества электроэнергии у потребителя. Так, если принять R1 = R0, X1 = X0, что характерно для трансформаторов со схемами соединения обмоток D/Yн, то получим: (2) Таким образом, при этих условиях ток ОКЗ на выводах 0,4 кВ трансформатора будет равен току трехфазного КЗ. Однако, если R0>>R1 предохранитель пкт X0>>X1, что характерно для трансформаторов со схемами соединения обмоток Y/Yн, то величина тока ОКЗ оказывается значительно меньше тока трехфазного КЗ, то есть Iокз << I3фкз. Какие при этом могут возникнуть трудности с защитой, особенно если она выполнена со стороны обмотки ВН предохранителями 6(10) кВ, можно показать на конкретном примере. На рис. 5 изображена схема подключения трансформатора 100 кВА, 6/0,4 кВ питания собственных нужд (ТСН) ПС 110/35/6 кВ. На ПС с переменным оперативным током такие трансформаторы устанавливаются на ОРУ предохранитель пкт подключаются к воздушному вводу, идущему от силового трансформатора к вводной ячейке ЗРУ-6(10) кВ. Защита трансформатора, включая кабель 0,4 кВ до щита 0,4 кВ, выполняется предохранителями 6 кВ. Токи КЗ в конце защищаемой предохранителями зоны – при вводе на щит 0,4 кВ приведены в табл. 1. Как из нее видно, минимальное значение тока КЗ через предохранители 6 кВ имеет место при однофазном замыкании на стороне 0,4 кВ. Таблица 1. Токи короткого замыкания в конце защищаемой предохранителями зоны за трансформатором 100 кВА, 6/0,4 кВ, D/Yн при вводе на щит 0,4 кВ Рис. 5. Схема подключения трансформатора 100 кВА, 6/0,4 кВ для питания собственных нужд ПС 110/35/6 кВ Согласно существующим рекомендациям по условиям отстройки от броска тока намагничивания трансформатора мощностью 100 кВА номинальный ток предохранителей принимается равным Iн.пр = (2 ÷ 3) Iн.тр. В данном случае Iн.пр 2 ·10 А 20. Принимаем Iн.пр = 20 А. Минимальный отключаемый ток предохранителем типа ПКТ-6 кВ, 20 А согласно каталожным данным составляет Iмин.откл.пр = 240 А, что значительно больше токов КЗ, приведенных в табл. 1. Таким образом, защита предохранителями типа ПКТ 6 кВ оказывается нечувствительной. Более того, при протекании тока КЗ ниже минимально отключаемого, предохранитель не только не защищает оборудование, но предохранитель пкт разрушается сам, вызывая аварию. В качестве защитного аппарата можно рассмотреть возможность использования предохранителей зарубежных фирм, например марки Merlin Gerin. Номинальный ток предохранителя специалисты компании рекомендуют выбирать из условия Iпр. 0,1с 12 Iном.тр.Пользуясь времятоковой зависимостью, приведенной в [5], определяем, что этому условию удовлетворяет предохранитель Fusarc c номинальным током 20 А, минимальный ток отключения которого равен 55 А. Казалось бы, этот предохранитель надежно защищает электрооборудование, т.к. минимально отключаемый им ток меньше минимального тока КЗ: 62 А 55 А. Однако время отключения данным предохранителем тока КЗ, равного 62 А, составляет 7 с. При таком длительном времени необходимо учитывать эффект спада тока, вызванный увеличением активного сопротивления кабеля вследствие его нагрева [6]. В результате спада тока его значение приближается к минимальному току отключения предохранителя –55 А, что делает защиту ненадежной. Улучшить надежность защиты можно путем применения силового трансформатора 6/0,4 кВ со схемой соединения обмоток Y/Zн. В этом случае минимальный ток короткого замыкания через предохранители увеличивается до 80 А, предохранитель пкт время его отключения предохранителем сокращается до 0,6 с предохранитель пкт защита становится достаточно надежной. Если же в рассмотренном примере будет применен трансформатор со схемой соединения обмоток Y/Yн, то минимальный ток КЗ через предохранители составит лишь 22 А. Очевидно, что защитить электрооборудование предохранителями 6 кВ при таком токе невозможно. Недостатки трансформаторов со схемой соединения обмоток Y/Yн проявляются предохранитель пкт в нормальных режимах работы при неравномерной загрузке фаз. Потери напряжения в более загруженной фазе могут резко возрасти по сравнению с менее за-груженными фазами, особенно при большой загрузке трансформатора предохранитель пкт низком cos j нагрузки. Однако означает ли всё вышесказанное, что трансформаторы со схемой соединения обмоток Y/Yн не должны изготавливаться вообще? Представляется, что это не так. Не всегда большая величина сопротивления нулевой последовательности трансформатора является недостатком. Например, при применении трансформаторов более 1000 кВА может возникнуть проблема устойчивости однофазной коммутационной аппаратуры 0,4 кВ к току ОКЗ. В этом случае большая величина сопротивления нулевой последовательности трансформатора со схемой Y/Yн поможет решить эту проблему. Что же касается защиты таких трансформаторов, то она решается с помощью релейной защиты предохранитель пкт выключателя 6(10) кВ, предохранитель пкт с низкой стороны – с помощью вводного автомата. ВЫВОДЫ Для трансформаторов малой мощности (от 25 до 250 кВА), защищаемых предохранителями со стороны ВН, безусловное преимущество имеет схема соединения обмоток Y/Zн. Несколько меньший эффект дает схема D/Yн. Схему Y/Yн для таких трансформаторов применять не следует. Схема соединения обмоток трансформаторов Y/Yн может применяться в сравнительно редких случаях для более мощных трансформаторов при необходимости ограничения тока однофазного КЗ с целью повышения устойчивости коммутационной аппаратуры. Предприятиям-изготовителям силовых трансформаторов следует в обязательном порядке производить замеры их сопротивлений нулевой последовательности. ЛИТЕРАТУРА 1. ГОСТ 11677-85. Трансформаторы силовые. Общие технические условия. 2. Ульянов С.А. Короткие замыкания в электрических системах. – М.: Госэнергоиздат, 1952. – 280 с. 3. ГОСТ 3484.1-88 (СТ СЭВ 1070-78). Трансформаторы силовые. Методы электромагнитных испытаний. 4. Справочник по проектированию электроснабжения, линий электропередачи предохранитель пкт сетей / Под ред. Большама Я.М., Круповича В.И., Самовера М.Л. предохранитель пкт др. – М.: Энергия, 1975. – 696 с. 5. Каталог на предохранители Fusarc Merlin Gerin (стандарт DIN). 6. ГОСТ 28249-93. Короткие замыкания в электроустановках. Методы расчета в электроустановках переменного тока напряжением до 1 кВ. разделы теплогенераторы master sky link кострома коммерческий слабость головокружение дружкова кружка электропечь dimplex model brayford кислородный концентратор эфирный антенна locus fag три цвета: синий значок медаль экстракт корень лопух сух. легранд метрореклама нижнийновгород фотопечать восстановление удаленный информация эфирный антенна funke sharp ar-5415 фосфорецирующая краска отбеливание нард онлайн эмжс доставка алкогольный подбор холодильный камера бензопила импортный флажок настольный заказать флаг тонировка стекол велюкс антенна акустомагнитные слюдопластовые втулка лак краска кулер винчестер восстановление информация корпоративный обслуживание ваза 2112 кадровый владимир танго кэш ваза 2115 soflens comfort силуэт слименд лифт бахила оптом озонатор воздуха предохранитель пкт долг купить усилитель 8800 gold edition фмс рак простата шампанский заказ позитивный психология красный площадь васильевский спуск зиплок фейрверк праздник банковский сейфовые ячейка укв радиосвязь предохранитель пкэ фасадный покрытие измеритель фаза нуль софт автошкола индивидуальный сейфовые ячейка предохранитель пкэ программа шифрование данный фосфоресцирующий краска клеить 88 люкс ziplock торговый витрина зубной боль холодильник zanussi морозильный ларь тонировка стекол кайт лечение папиллома шампанский заказ пассажирский лифт ведро шампанский доставка напиток танго кэш ларсен центр пазл диспорт фосфорный краска datamax mobil gargoyle инерта краска зона ограничение доступ микросреда компания электро лаборатория силуэт слименд лифт сушильный машина electrolux сушильный машина frigidaire перегородка сантехкабин рефрижератор флаг башня холодильник либхер травертин восстановление удаленный информация холодильник либхер стенд меховой холодильник российский флаг восстановление удаленный информация нард онлайн 5440.11 (крышка) красный площадь мавзолей купить блинницу ковры резиновый легранд нард короткий мэш теплогенераторы master купить nokia 9300i безоперационное прерывание беременность метрореклама нижнийновгород холодный обзвон цвет город итальянский вина купить конденсатоотвод учиться танго маска косметический асбест хризотиловый сушильный машина electrolux конкурентный стратегия конвейер шнековый кулер регулируемый кислотостойкий краска эдас-134 аденома предст.ж-зы карл гиря видеосъемка жаропрочный фарфор revol эдас-934 аденома предст.ж-зы 5440.15 (крышка) восстановление бухучета fargo газонокосилка stiga нужный билет облицовка bella italia эрозия шейка матка ферромолибден мужчина выходной производственный тара арманьяк доставка магнитный решетка покраска рчв инвертор регестрация пбоюл дмитрий шумок меховой холодильник шапка доставка холодильный агрегат система перемешивание мигрень машина r-600 kiev apartaments rent болен алкоголизмом эдас-934 аденома предст.ж-зы купить отвед macintosh антенна акустомагнитные напыление ппу купить усилитель персонализация карта поставка тройник купить пк измеритель температры купить яйцеварку ичп пбоюл детский мир снегоуборочный машина монетница встраиваемый вытяжка вызов врач автошкола купить 6131 холодильный централь инвертор холодильник zanussi миканитовые втулка корпоративный хранилище данный спирли теплогенераторы master северский доломит узи сделать shell omala красный площадь мавзолей клеить 88 люкс иностранный долг квн съемка трансперсональный психология пазл бахила полиэтиленовый срезанный цвет изготовление краска холодильник оптом корпоративный иностранный гнб китайский махровый анимация 3d график конвейер арочный конструкция вал редуктор поворот предохранитель пкт