Как заменить трансформатор тока в щитовой

Замена трансформаторов тока в ПКУ и КСО

Трансформаторы тока используются в пунктах коммерческого учёта (ПКУ), камерах сборных одностороннего обслуживания (КСО) и других электротехнических установках, в которых устанавливаются электромеханические счетчики энергии или измерительный комплекс (ИК).

Основные причины необходимости замены трансформаторов тока (ТТ)

В России необходимость замены трансформаторов тока и напряжения, используемых в цепях контроля и учета, вызвана массовостью применения устаревших систем организации и технологий учета на высоковольтных участках линий электропередач. Проще говоря, реклоузер, с вакуумными выключателями и датчиками на основе катушек Роговского или трансформаторов тока с двойными сердечниками и установка в щит управления электронного счетчика всех типов электроэнергии (полной, активной и реактивной), позволяет отказаться от ПКУ в общепринятом виде. Но в России 75-80% оборудования сетей 6-10 кВ морально и физически изношено (срок службы 25 лет и более), что приводит к необходимости менять отдельные элементы ИК. И сама архитектура сетей далека от совершенства, но ее враз не переделаешь.

Изменение мощности понижающей подстанции

Развитие территорий приводит к увеличению потребления электроэнергии внутри региона или местности. Для обеспечения потребностей необходимо увеличивать мощность подстанции с помощью установки новых трансформаторов с повышенными характеристиками по току. Это приводит к тому, что требуемый ток в 5 А, который применяется в измерительных цепях, обеспечить не получится. Например, использование ТТ в сети с номинальным током 100 А, с коэффициентом трансформации 100/5 при переходе понижающего трансформатора на номинальный ток в 200 А приведет к появлению тока в измерительных цепях в 10А, что недопустимо.

Электротехнические повреждения ТТ

Электротехнические повреждения ТТ возникают достаточно редко, и это связано с грубым нарушением правил эксплуатации ИК или форс-мажорными обстоятельствами (залив водой или удар молнией).

Наиболее частая причина выгорания ТТ — межвитковое замыкание, которое возникает при:

• высыхании и разрушении изоляции в результате длительной эксплуатации (старение);
• пробое изоляции в результате ее повреждения в ходе эксплуатации на повышенных режимах (длительное превышение номинального тока в результате подключения мощных потребителей);
• пробое изоляции в результате значительного скачка напряжения на высоковольтной стороне (межфазное или короткое замыкание, или удар молнии).

Чаще всего причиной «выгорания» ТТ является сочетание причин. К этим причинам можно добавить скорость отключения масляного выключателя (0,8…1,2 с) при возникновении аварийной ситуации, за которое ТТ и измерительные цепи получают серьезный удар.

Замена ТТ по результатам поверки

Поверка ИК проводится раз в срок до 8-ми в зависимости от применяемого оборудования и условий эксплуатации. ИК, работающие в составе АСКУЭ, поверяют раз в 4 года.

Стоит отметить, что стоимость поверки ИК намного превышает стоимость замены ТТ на новый. К этому следует добавить потери в результате отключения и простоя оборудования потребителя, т.к. для линий энергообеспечения потребителей I и II категории время допустимого отключения не может превышать 4-х часов. Поэтому, имеет смысл заменить ТТ во время отключения до поверки и исключить возможную причину отклонений от требуемых нормативов. Новый ТТ будет включен в акт поверки всего ИК.

Утеря или невосстановимое повреждение документации на ИК

Утеря документации связана со сменой собственника, пожаром или затоплением — это не такая уж и редкость, т.к. о документах вспоминают только перед поверкой. В этом случае производится полная поверка ИК и составление акта, который подписывают владелец электротехнического оборудования и представитель поставщика электроэнергии.

Общее правило

Вне зависимости от причин порядок замены ТТ остается неизменным:

• отключение, для производства работ, проводится после уведомления потребителей и представителя поставщика электроэнергии;
• работы производятся квалифицированным персоналом на основе наряда;
• после подключения выполняется комплекс инструментальных измерений фактических характеристик ИК представителем метрологической службы (электроизмерительной лаборатории);
• по результатам испытаний и измерений оформляется акт с указанием фактических параметров в присутствии представителя поставщика электроэнергии;
• принимаются меры для исключения возможности внесения изменений в ИК — пломбирование, опечатывание или маркировка.

Невыполнение любого из пунктов приводит к судебным искам по поводу:

• электротравмы при привлечении необученного персонала;
• повреждения оборудования или имущества потребителей;
• несанкционированного подключения.

ГК Энерготехмонтаж предоставляет услуги по замене ТТ любого типа. Специалисты компании могут участвовать в ремонте и испытаниях оборудования с номинальным напряжением 6-10 кВ. Статус и квалификация сотрудников компании позволяет проводить работы в комплексе, включая установку реклоузеров с системами учета и управления нового поколения.

Источник

Подключаем трансформатор тока

Перед тем как разобраться с подключением трансформатора тока, нужно понять, что такое вообще трансформатор и зачем он нужен. Трансформатор — это электромагнитное устройство, которое предназначено для преобразования величины напряжения. При этом работа его возможна только с переменным напряжением или в крайнем случае с пульсирующим. Если к любому трансформатору подсоединить чистое постоянное напряжение, то на выходе его между выводами потенциал будет равен нулю. Всякий трансформатор состоит из первичной обмотки и одной или нескольких вторичных, в зависимости от его назначения и конструкции.

Назначение и конструктивные особенности

В свою очередь, трансформатор тока — это устройство работающее по принципу электромагнитной индукции и служащее для измерения тока в цепях высокого напряжения, а также для организации систем защиты электрооборудования. То есть для того чтобы измерять ток в цепях с опасным высоким напряжением, например, 6 кВ, нельзя амперметром просто произвести замер, это очень опасно как для персонала, так и для самого прибора. Поэтому основная задача трансформаторов тока — это разделение высоковольтных токонесущих частей и преобразование энергии которая безопасна и для персонала, и для оборудования. Трансформаторы тока (ТТ) широко применяются в релейных защитах на подстанциях и распределительных устройствах. Поэтому к их точности и подключению предъявляются высокие требования. Зачастую первичной обмоткой его служит любая токопроводящая шина или жила кабеля, вторичная обмотка выполняется одиночная или групповая, с несколькими выводами для цепей защиты, контроля и измерения. Также, через трансформаторы тока подключаются и элементы учёта — счётчики электроэнергии.

То есть по назначению трансформаторы тока можно разделить на четыре основные группы:

1. измерительные;
2. защитные;
3. промежуточные;
4. лабораторные.

Одним из видов переносного устройства являются измерительные клещи. Ими очень легко можно измерять токи в цепях до 1 кВ. Правда, и по току их диапазон измерения очень небольшой, нагрузки в 1000 Ампер им будет измерять проблематично.

Как установить трансформатор тока

По роду и способу установки они делятся на:

1. Проходные;
2. Опорные;
3. Встроенные в электрооборудование;
4. Для электроустановок до 1 кВ или выше;
5. Для наружной установки в ОРУ (открытых распределительных устройствах);
6. Для внутренней установки в ЗРУ (закрытых распределительных устройствах).

Зачастую в цепях с маломощными двигателями и трансформаторами рассчитанных на 1 кВ и ниже установка трансформатора тока не требуется. Это всевозможные понижающие трансформаторы освещения, компрессоры, вентиляторы, обогревательные системы. Вообще, в быту трансформаторы тока устанавливаются крайне редко, разве что на трансформаторах, питающих целые районы или группы домов.

Трансформатор тока подключение

Рассмотрим несколько вариантов подключения трансформаторов тока в цепи трёхфазного напряжения.

Эта схема, где три трансформатора тока соединены в звезду, широко применена для защиты цепей от однофазных и многофазных коротких замыканий. Если в цепях протекает ток ниже того, на который настроены реле КА1-КА3, то это называется рабочим нормальным режимом работы и ни одна из защит не будет срабатывать. Ток, который протекает через реле К0 считается как геометрическая сумма токов всех трёх фаз. При увеличении тока в одной из фаз вырастит ток и в цепи защитного трансформатора сработает одно или несколько реле КА1-КА3, в зависимости от места повышения тока. Это необязательно случится при коротком замыкании, даже если нагрузка на контролируемом оборудовании будет выше номинальной, то произведёт отключение. Тем самым спасая дорогостоящее электрооборудование от ненормального режима работы. При замыкании на землю ток появится и в цепи реле К0, тем самым отключая электроустановку.

Схема с трансформаторами применяется для защиты от межфазных замыканий для организации цепей с заземлённой нейтралью. Схема с неполной звездой чаще всего используется для маломощных источников и потребителей, когда существуют и дополнительные виды разнообразных защит.

Такой вид соединения в треугольник, с одной стороны и в звезду с другой — используется в электроустановках для дифференциальной защиты.

Подключение трансформаторов тока, таким образом, даёт возможность защиты от межфазных замыканий и превышения тока в каждой из фаз, но отсутствует отключение при коротком замыкании на землю. Поэтому подключается так в исключительных очень редких случаях.

Монтаж трансформатора тока

Перед тем как выполнить непосредственно сам монтаж трансформатора тока необходимо провести его ревизию и проверку сопротивления изоляции. Если она низкая то есть менее 1 кОм на 1 Вольт, то для начала хорошенько просушите его с помощью тепловентилятора или другой тепловой пушки. Сопротивление изоляции стоит при этом проверять каждые полчаса. Во время ревизии также проверяют комплектность устройства, элементов крепежа, состояние фарфоровых диэлектрических частей и корпуса. Осмотреть нужно:

• колодку вторичных выводов для цепей защиты и контроля;
• наличие их обозначений, маркировку;
• паспортную таблицу;
• состояние резьбы на болтовых соединениях выводов;
• наличие гаек и шайб.

Перед тем как непосредственно начать монтаж трансформатора тока, конечно же, всё начинается с отключения высоковольтной установки, проверки отсутствия напряжения на токоведущих частях, а также установки переносных заземлений. Всё это является основными мерами безопасности персонала, производящего монтаж. Затем производится разметка в месте установки, и если необходимо то выполняются сверлильные работы в местах крепления конструкции. Если в помещении сыро, то стоит принять меры, препятствующие образованию коррозии (установка сушек и покраска контактных соединений). Запрещается установка трансформатора и монтаж, таким образом, чтобы их корпуса находились вплотную к друг, к другу. Расстояние должно быть не менее 100 мм.

Желательно если есть возможность то таблички с маркировкой должны быть видны из-за ограждений.

Главное правило подключения любого трансформатора тока, это запрет включения его в цепь без нагрузки на вторичной обмотке. Если нет возможности подключить прибор, то их необходимо соединить между собой, чтобы не возникло большое напряжение на ней, которое почти всегда приводит к выходу из строя измерительного устройства.

Подключение амперметров через трансформаторы тока

Для измерения силы тока как непосредственно включением прибора в цепь, так и при использовании трансформаторов тока служат амперметры. На рисунке приведена самая распространённая схема подключения. Первый рисунок «а» для однофазной цепи, «б» для цепей трёхфазного напряжения.

Монтаж силовых трансформаторов

Установка силового трансформатора должна выполняться специально обученными бригадами под руководством высококвалифицированных электротехнического персонала. Они должны иметь достаточный опыт по производству этих работ в чётком соответствии с ТТМ 16.800.723–80. Масляные трансформаторы, применяемые в силовых электроустановках, отправлять завод изготовитель может в следующих состояниях:

1. С залитым полностью маслом и собранные;
2. Частично разобранные, с герметичным баком, в котором масло залито ниже крышки;
3. Демонтированные частично без масла, бак заполнен инертным газом;

Все работы по монтажу трансформаторов выполняются в чёткой регламентированной последовательности

1. Разгрузка электрооборудования после прибытия с завода изготовителя;
2. Транспортировка к месту установки;
3. Подготовительные монтажные работы;
4. Проверка состояния всех обмоток и переключателей;
5. Установка на выполненный заранее крепкий фундамент;
6. Монтаж охлаждающей системы и заливка масла, подключение вентиляторов обдува;
7. Осмотр на отсутствие течи масляной продукции;
8. Испытание трансформатора и пробное включение выполняется сразу без нагрузки в течение суток.

При этом монтаж трансформаторов лучше и безопаснее производить в светлое время суток.

Параллельное подключение трансформаторов

Параллельная работа их необходима для обеспечения большей мощности потребителям, которых они снабжают энергией. Для организации и включения силовых трансформаторов в параллель необходимо учесть пять основных правил и условий:

1. Одинаковы группы соединения обмоток;
2. Одинаковы коэффициенты трансформации всех преобразователей включаемых в параллель. Допускается разница в пределах ±0,5%;
3. Выполнена правильная фазировка;
4. Напряжение короткого замыкания всех трансформаторов должно быть равным или отличается не более чем на 10%;
5. Соотношение мощностей должно отличаться не более чем в три раза.

Перед тем как подключить трансформатор в такую параллельную работу необходимо убедиться в выполнении всех этих пунктов.

Если трансформатор подключить наоборот

Трансформатор — это уникальное устройство, которое может работать как в одну, так и в другую сторону. То есть, как повышающий трансформатор может стать понижающим, так и наоборот. Например, если он рассчитан на подключении к его первичной обмотке напряжения 6 кВ, а на вторичной при этом должно появиться 0,4 кВ, то он также может работать и в другую сторону. Если на вторичную обмотку будет подано 0,4 кВ, то на первичной появится 6 кВ. Эта особенность может быть очень опасной при проведении профилактических и текущих ремонтов этого оборудования. Обязательно отключение их и с низкой, и с высокой стороны. Нужно помнить это правило при подготовке рабочих мест.

Как подключить понижающий трансформатор

Чаще всего установка трансформатора требуется чтобы понизить напряжение. Поэтому, как правильно подключить трансформатор такого понижающего назначения, вопрос который звучит очень часто. При подключении этого устройства, главное правильно выбрать его в соответствии с:

• Величиной входного напряжения, то есть подаваемого на первичную;
• Величиной выходного напряжения на выводах, их может быть несколько, в зависимости от конструкции;
• Мощностью, которая зависит уже от мощности потребителей.

Подключение диодного моста к трансформатору может быть выполнено если есть необходимость получения постоянного напряжения. Вот схемы подключения диодного моста к однофазной, или к трёхфазной сети.

Симметрирующий трансформатор

Если понижающий трансформатор нагружать неравномерно то произойдёт перекос фаз, что является отрицательно влияющим механизмом. Следствием такой работы и потребления электроприёмников будет увеличение потребления электроэнергии, а со временем сбои и преждевременное разрушение изоляции. Безопасность питающихся потребителей при этом будет под угрозой. Для того чтобы не допустить этого нужно симметрировать фазы, за счёт применения симметрирующих трансформаторов.

Как видно из схемы здесь есть дополнительная обмотка, которая должна выдерживать номинальной ток одной из фаз. Она включается в разрыв нулевого проводника, что приводит к неплохим результатам, то есть симметричному вырабатыванию равных токов в нагрузке.

Источник