Трансформаторы напряжения емкостные типа VCU на номинальное напряжение 110-750 кВ
Материалы для скачивания:
Трансформаторы напряжения емкостные типа VCU предназначены для передачи сигнала измерительной информации измерительным приборам и/или устройствам защиты и управления, применяются в установках переменного тока промышленной частоты номинальным напряжением от 110 до 750 кВ.
Трансформаторы напряжения емкостные типа VCU состоят из емкостного делителя напряжения и электромагнитного устройства (ЭМУ). Делитель состоит из набора конденсаторов с бумажно-пропиленовой изоляцией обкладок, помещенных в залитый синтетическим маслом изолятор из фарфора или композитного материала, и может быть смонтирован в виде колонны из одной, двух, трех или четырех секций. ЭМУ подключается к выходу делителя и состоит из последовательно включенных компенсирующего реактора с малыми потерями и электромагнитного трансформатора. ЭМУ имеет до четырех вторичных обмоток и заключено в бак, заполненный маслом. Корпус электромагнитного устройства служит основанием для монтажа колонны делителя. Выпускаются модификации трансформаторов на разные номинальные напряжения VCU-123, VCU-245, VCU-362, VCU-525, VCU-765, которые так же отличаются значением входных емкостей делителя, величинами допустимых нагрузок во вторичной цепи, размерами и весом. На боковой части бака находится коробка вторичных выводов, крышка которой пломбируется для предотвращения несанкционированного доступа. Каждый трансформатор напряжения оснащен внешним высокочастотным (ВЧ) зажимом, расположенным на проходном изоляторе на баке электромагнитного устройства.
Таблица основных метрологических и технических характеристик
емкостных трансформаторов напряжения VCU:
| п.п. | Наименование параметра | Значение параметра: |
| 1 | Номинальное первичное напряжение, кВ | 110/√3; 150/√3; 220/√3; 330/√3; 500/√3; 750/√3 |
| 2 | Наибольшее рабочее напряжение, кВ | 126; 170; 252; 363; 525; 787 |
| 3 | Номинальное напряжение основных вторичных обмоток, В | 100/√3 |
| 4 | Номинальное напряжение дополнительной обмотки, В | 100; 100/3 |
| 5 | Класс точности основных обмоток: | 0,2 — 0,5 — 1,0 — 3,0 |
| 6 | Номинальная вторичная нагрузка основных обмоток, ВА | от 10 до 600 |
| 7 | Допустимая суммарная нагрузка для основных обмоток с сохранением требуемого класса точности 0,2: | 200 |
| 8 | Класс точности дополнительной обмотки: | 3Р; 6Р |
| 9 | Номинальная вторичная нагрузка дополнительной обмотки,ВА | от 10 до 1 200 |
| 10 | Предельная термическая мощность, ВА | до 2 000 |
| 11 | Емкость делителя, пФ | от 2 000 до 18 000 |
| 12 | Номинальная частота, Гц | 50 |
| 13 | Масса трансформатора, кг | от 400 до 1 270 |
| 14 | Климатичское исполнение и категория размещения: | У1 (-45. +45), УХЛ1 (-60. +45) |
| 15 | Габаритно-установочные чертежи | предоставляются после заполнениния опросного листа на трансформатор |
* возможность изготовления трансформаторов напряжения типа VСU согласно требованиям Заказчика сообщается после заполнения опросного листа.
Более подробную информацию можете найти в Заводском каталоге на трансформатор напряжения типа VСU.
Источник
Антирезонансные индуктивные и емкостные трансформаторы напряжения
В электрических сетях с глухозаземленной нейтралью 110 кВ и выше используются как индуктивные, так и емкостные трансформаторы напряжения (ТН). До недавнего времени преимуществом обладали емкостные ТН из-за устойчивости к феррорезонансным явлениям. Однако после внедрения в эксплуатацию антирезонансных индуктивных ТН серии НАМИ 110 – 220 – 330 кВ, выпускаемых Раменским электротехническим заводом, это преимущество нивелировалось и представляется необходимым сравнение других технических характеристик данного оборудования.
Одним из основных показателей качества в последнее время стала стабильность класса точности, необходимая для коммерческого учета электроэнергии. Класс точности желательно иметь не хуже 0,2 при всевозможных изменениях условий эксплуатации.
У индуктивных ТН погрешности определяются в основном соотношением чисел витков обмоток, устанавливаемым раз и навсегда на заводе-изготовителе. Отклонения от номинального коэффициента трансформации у нагруженного трансформатора, вызванные колебаниями температуры окружающей среды, а также напряжения и частоты, проявляется слабо. На изменение погрешности влияет только значение вторичной нагрузки.
Стабилизация погрешности в емкостных ТН – более сложная и трудно выполнимая техническая задача. Дело в том, что помимо понижающего индуктивного трансформатора в электромагнитном устройстве имеется еще предварительная ступень снижения напряжения емкостным делителем. Коэффициент деления последнего определяется отношением емкостей верхнего и нижнего плечей и существенно зависит от температуры конденсаторов (если не применять специальных мер). Конденсаторы данных плечей имеют различные удельные показатели, по-разному нагреваются в процессе работы и могут неодинаково изменять свои емкости при разных температурах. Добиться независимости величины емкостей от температуры в широком диапазоне (от -60 до +45°С) можно только специальными мерами, которые довольно дорогостоящие и предполагают использование импортных материалов.
Емкостные ТН – резонансные аппараты, в которых сопротивление емкостного делителя компенсируется в электромагнитном устройстве индуктивным сопротивлением реактора. Оно настраивается в резонанс на заводе-изготовителе при номинальной частоте 50 Гц. Однако с изменением частоты напряжения резонансная настройка нарушается и появляется дополнительная погрешность, пропорциональная отклонению частоты. Нагрузочная способность ем- костных ТН значительно хуже индуктивных, поэтому предельные мощности и мощности в низших классах точности у предлагаемых на рынке ТН обычно в 1,5 – 2 раза ниже, чем у индуктивных.
Второй показатель качества – правильность передачи информации для релейной защиты (РЗ) в переходных процессах. В этом емкостные ТН также уступают индуктивным. Частота переходных процессов в индуктивных ТН составляет сотни и тысячи Герц, поэтому они затухают в течение десятых долей полупериода промышленной частоты и практически не влияют на работу РЗ. Переходные процессы в емкостных ТН носят затяжной характер и вызваны нелинейными низкочастотными колебаниями разряда емкости делителя через индуктивность намагничивания понижающего трансформатора или реактора.
Различают три вида переходных процессов, характер которых регламентируется специальными разделами ГОСТ 1983-89 (Трансформаторы напряжения. Общие технические условия) и публикацией МЭК 186А (Publication IEC 186 Voltage transformers). По этим стандартам предел остаточного вторичного напряжения при внезапных КЗ в первичной сети не должен превышать 10% в течение одного периода промышленной частоты. Появление столь значительной погрешности в значении вторичного напряжения (10%) может отрицательно сказаться на работе дистанционных защит.
Превышение вторичного напряжения, вызванное феррорезонансом, возникающим при отключении КЗ во вторичной цепи, должно снизится до 10% за время не более 10 периодов промышленной частоты. При этом превышение напряжения в течение процесса подавления феррорезонанса не регламентируется и может, как показывает практика, в 2 раза превышать значение рабочего напряжения. Это необходимо учитывать при настройке защит от повышения напряжения. Последняя должна также отстраиваться от Ложных повышений напряжения (на 50% и более) при включении емкостных трансформаторов толчком под рабочее напряжение. Время затухания этих процессов не регламентируется и исчисляется десятками полупериодов промышленной частоты.
Важный показатель ТН – пожаро- и взрывобезопасность. В этом отношении оба типа ТН примерно равноценны. Их можно заполнять газом, маслом, смесью масла с песком. Внешняя изоляция бывает фарфоровой или полимерной с различной длиной пути утечки. Важно также соотношение стоимости и качества трансформаторов. Для конкретного пользователя это соотношение индивидуально. Однако и здесь можно про- следить основную тенденцию – чем ниже класс напряжения, тем выгоднее использовать индуктивные ТН.
Это происходит потому, что в емкостных трансформаторах всех классов напряжения электромагнитное устройство и нижнее плечо емкостного делителя практически одинаковы. Отличаются только верхние плечи делителя, причем емкостной ток делителя остается неизменным. Правда, с ростом номинальных напряжений увеличивается и высота колонны конденсаторов. При этом ее механическая прочность может оказаться недостаточной. Тогда переходят на конденсаторы с большим диаметром изоляционной покрышки, что несколько удорожает трансформатор в целом. Доля электромагнитного устройства в общей стоимости трансформатора в этом случае еще больше снижается.
В индуктивных ТН напротив, с ростом номинальных напряжений конструкция непропорционально усложняется. Растет число ступеней в каскаде и все труднее обеспечить достаточную мощность в требуемых классах точности. Возникают также трудности с выравниванием импульсных напряжений по ступеням каскада. Поэтому серия антирезонансных трансформаторов напряжения НАМИ ограничивается классом напряжения 330 кВ включительно.
Таким образом, сравнение показывает, что индуктивные антирезонансные ТН серии НАМИ 110 – 220 – 330 кВ производства Раменского электротехнического завода отличаются от емкостных ТН лучшей стабильностью в наивысших классах точности, меньшими погрешностями в переходных процессах, большей нагрузочной способностью и более выгодным соотношением стоимость/качество.
Источник
Антирезонансные индуктивные и емкостные трансформаторы напряжения
В современных электросетях с глухозаземленной нейтралью от 110 кВ используются и антирезонансные индуктивные и емкостные трансформаторы напряжения. В нашей статье мы сравним их технические характеристики на примере трансформаторов серии НАМИ 110-220-330 кВ производства Раменского электротехнического завода.
Один из важнейших показателей качества работы является стабильность класса точности, необходимая для коммерческого учета энергии (при этом класс точности требуется не ниже 0,2 вне зависимости от изменений условий эксплуатации). У индуктивных трансформаторов НАМИ на изменение погрешности влияет значение вторичной нагрузки, так как погрешности определяются соотношением чисел витков обмоток и отклонения от номинального коэффициента трансформации у трансформатора под нагрузкой, вызванные изменениями внешней температуры, колебаниями напряжения и частоты, проявляются незначительно.
В то же время стабилизировать погрешность в емкостных трансформаторах представляется задачей более трудоемкой. Дело в том, что помимо понижающего индуктивного трансформатора в электромагнитное устройство встроен еще и емкостной делитель в качестве предварительной ступени снижения напряжения. Его коэффициент деления определяется отношением емкостей верхнего и нижнего плечей и очень сильно зависит от температуры конденсаторов. При этом сами конденсаторы плечей имеют различные удельные показатели, различно нагреваются во время работы и по-разному изменяют свои емкостные характеристики. Для того, чтобы исключить зависимость величины емкостей от температуры окружающей среды (в диапазоне от -60 до +45°С), необходима дорогостоящая доработка конструкции.
В емкостных трансформаторах напряжения сопротивление емкостного делителя компенсируется в электромагнитном устройстве индуктивным сопротивлением реактора, настраиваемом на заводе-изготовителе в резонанс при номинальной частоте 50 Гц. С изменением частоты напряжения заводская резонансная настройка нарушается и возникает дополнительная погрешность, пропорциональная отклонению частоты. Нагрузочная способность емкостных трансформаторов напряжения существенно хуже индуктивных, поэтому и предельные мощности и мощности в низших классах точности у емкостных трансформаторов, как правило, в 1,5-2 раза ниже индуктивных.
Еще один важный показатель качества – это корректная передача информации для устройств релейной защиты в переходных процессах. Сейчас различают три вида переходных процессов, регламентируемых ГОСТ 1983-89 (Трансформаторы напряжения. Общие технические условия.), а именно: предел остаточного вторичного напряжения при внезапных коротких замыканиях в первичной сети не должен быть выше 10% в течение одного периода промышленной частоты. 10% — это значительная погрешность, которая не может не сказаться на работе дистанционных устройств релейной защиты. Феррорезонанс, возникающий при коротком замыкании во вторичной цепи, вызывает превышение значений вторичного напряжения, которое должно снизиться до 10% за время порядка 10 периодов промышленной частоты. При этом превышение напряжение во время подавления самого процесса феррорезонанса никак не регламентируется и, как показывает практика, может в два раза превышать значение рабочего напряжения. Этот факт необходимо принимать во внимание при настройке защит от повышения напряжения. Кроме того, необходимо учитывать ложные повышения напряжения, величина которых может превышать 50% при включении емкостных трансформаторов толчком под рабочее напряжение. Время затухания этих процессов также не регламентируется и исчисляется десятками полупериодов промышленной частоты.
Частота переходных процессов в индуктивных трансформаторах напряжения составляет сотни и тысячи Герц, поэтому они затухают в течение десятых долей полупериода промышленной частоты и практически не влияют на работу устройств релейной защиты. В свою очередь, емкостных трансформаторах переходные процессы носят длительный характер, что вызвано нелинейными низкочастотными колебаниями разряда емкости делителя через индуктивность намагничивания понижающего трансформатора или реактора. Именно поэтому емкостные трансформаторы значительно уступают индуктивным в рамках процесса корректной передачи информации на устройства релейной защиты в переходных процессах.
Немаловажный показатель качества – это пожаро- и взрывобезопасность трансформатора. Необходимо отметить, что в этом отношении оба типа трансформаторов напряжения равноценны: их наполнителем может служить масло, смесь песка и масла, газ, при этом внешняя изоляция бывает как фарфоровой, так и полимерной с различной длиной пути утечки. Здесь важным аспектом становится следующий фактор: для низких классов напряжения выгоднее использовать индуктивные трансформаторы напряжения.
Дело в том, что в емкостных трансформаторах всех классов напряжения электромагнитное устройство и нижнее плечо емкостного делителя практически одинаковы. Различаются верхние плечи делителя, но емкостной ток делителя остается неизменным. Однако с ростом номинальных напряжений увеличивается и высота колонны конденсаторов, при этом ее механическая прочность уменьшается. Переход на конденсаторы с увеличенным диаметром изоляционной покрышки влечет за собой некоторое удорожание конструкции, но доля электромагнитного устройства в общей стоимости трансформатора в этом случае снижается.
В индуктивным трансформаторах противоположная ситуация: с ростом номинальных напряжений конструкция непропорционально усложняется, увеличивается число ступеней в каскаде, возникают трудности с обеспечением достаточной мощности в требуемых классах точности и выравниванием импульсных напряжений по ступеням каскада. Именно потому серия антирезонансных трансформаторов напряжения НАМИ ограничивается классом напряжения 500 кВ включительно.
Подытожим наше сравнение. Индуктивные анирезонансные трансформаторы напряжения серии НАМИ отличаются от емкостных:
• стабильностью в наивысших классах точности
• меньшими погрешностями в переходных процессах
• большей нагрузочной способностью
• выгодным соотношением цена/качество
Конструкторское бюро АО «Раменский электротехнический завод Энергия» разработало антирезонансные трансформаторы напряжения серии НАМИ напряжением 6-330 кВ в 90-х годах прошлого века. По своим техническим характеристикам, надежности, долговечности и безопасности эксплуатации они соответствуют самым высоким требованиям современной энергетики. На сегодняшний день в номенклатуре РЭТЗ Энергия присутствуют следующие виды антирезонансных трансформаторов серии НАМИ:
НАМИ-10(6)-95 УХЛ2 — антиферрорезонансный трехфазный трансформатор напряжения для контроля изоляции и учета электрической энергии в сетях 10(6) кВ с изолированной или компенсированной нейтралью. Устойчив как к феррорезонансу, так и к длительным однофазным замыканиям сети на землю через перемежающуюся дугу.
НАМИ-10-95 выгодно отличается от всех производимых в России трансформаторов напряжения (НТМИ-10, НАМИТ-10-2, НАМИ-10, ЗНОЛ-10) тем, что имеет симметричную схему соединения обмоток, не требует включения дополнительных резисторов в схему или специальных реле для определения наличия феррорезонанса и переключения схемы соединения обмоток.
НАМИ-35 УХЛ1 — антиферрорезонансный трехфазный трансформатор напряжения. Является полным аналогом НАМИ-10-95 по свои преимуществам и техническим характеристикам для сетей 35 кВ.
НАМИ-110 УХЛ1 — однофазный антиферрорезонансный некаскадный трансформатор напряжения индуктивного типа. Выгодно отличается от распространенного трансформатора НКФ-110 за счет меньшей массы, наличия земляной релейной защиты и защиты внутренней изоляции посредством многообъемного масляного затвора (вместо силикагелевого патрона у НКФ-110), увеличением на 40% (до 560 ВА) мощности в классе точности 0,5, а также наличием класса точности 0,2 при номинальной мощности 200 ВА и обеспечением класса точности 3,0 при одномоментной нагрузке основной и дополнительной обмоток по 1200 ВА на каждой из них. НАМИ-110 имеет несколько типов исполнений с различным количеством обмоток, классов точности и номинальной мощности (по запросу).
НАМИ-220 УХЛ1 — антиферрорезонансный однофазный двухступенчатый трансформатор напряжения индуктивного типа. Выгодно отличается от распространенного НКФ-220 благодаря наличию антиферрорезонансности и защиты внутренней изоляции посредством многообъемного масляного затвора (вместо силикагелевого патрона у НКФ-220). НАМИ-220 также имеет несколько типов исполнений с различным количеством обмоток, классов точности и номинальной мощности (по запросу).
НАМИ-330 УХЛ1 — антиферрорезонансный трехступенчатый трансформатор напряжения индуктивного типа. По конструкции ступеней и отличительным особенностям аналогичен НАМИ-220 УХЛ1.
НАМИ-500 УХЛ1 — антиферрорезонансный трехступенчатый трансформатор напряжения индуктивного типа. По конструкции ступеней и отличительным особенностям аналогичен НАМИ-220 УХЛ1.
Компания ЭнергоНова является официальным представителем ОАО «Раменский электротехнический завод Энергия» и имеет все полномочия для поставки оборудования, производимого ОАО «РЭТЗ Энергия». На все поставленное нами оборудование распространяются гарантии производителя.
Источник
