Каскадное включение испытательных трансформаторов

Измерительные трансформаторы напряжения (ТН) являются важными элементами любой высоковольтной сети. Основное назначение трансформаторов напряжения – это понижение высокого напряжения, необходимого для питания измерительных цепей, цепей релейной защиты, автоматики. С помощью трансформаторов напряжения осуществляется измерение напряжения в высоковольтных сетях, питание катушек реле минимального напряжения, обмоток напряжения защит, ваттметров, фазометров, счетчиков, а также контроль состояния изоляции сети.

Для напряжений 110 кВ и выше выпускают каскадные трансформаторы с фарфоровым корпусом типа НКФ. На рис. 3 представлены общий вид и схема трансформатора напряжения на 100 кВ типа НКФ-110. Трансформатор состоит из фарфорового цилиндрического корпуса 4, смонтированного на транспортной тележке с катками 5. В верхней части расположен расширитель 2 d маслоуказателем 3 и вводом, к которому присоединяется начало обмотки ВН, а ее конец — к транспортной тележке. Вводы вторичной обмотки 1 располагаются в коробке 6. По углам тележки располагаются четыре подъемных рым-болта 7. Обмотка ВН трансформатора (рис. 3, 6) состоит из двух секций 1 и 2, каждая из которых располагается на своем сердечнике 3 и 4. Средние точки секций первичной обмотки соединены с сердечниками.

а — каскадный трансформатор напряжения НКФ-110; 6 — его электрическая схема

На каждую секцию обмотки при разомкнутой цепи вторичной обмотки 5 (холостой ход трансформатора) приходится половина напряжения фазы . Сердечники изолируют друг от друга на напряжение U2, а крайние витки секций от сердечников — только на UJ4. Такое облегчение условий работы изоляции между секциями и их сердечниками способствует снижению габаритов и массы трансформатора и снижению его стоимости. Вторичная обмотка 5распола-
Неравенство токов по величине во вторичных обмотках трансформаторов тока приводит к появлению в реле КА тока небаланса рабочего режима, который значительно возрастает при возникновении внешнего КЗ. При вычислении тока небаланса учитывают три его составляющие. Первая из них обусловлена различием характеристик намагничивания трансформаторов тока, питающих защиту. Вторая связана с изменением коэффициента трансформации силового трансформатора при регулировании напряжения, поскольку при этом изменяется соотношение между токами 12х и 122. Третья составляющая учитывает неполное равенство токов в реле от неточного их выравнивания в плечах циркуляции.
Компенсация неравенства тока осуществляется установкой автотрансформаторов со стороны более мощных и менее нагруженных трансформаторов тока. За счет отпаек осуществляют регулирование тока /А2, протекающего через реле К А от автотрансформатора. Несмотря на установку автотрансформаторов в реле все-таки протекает некоторый ток небаланса, от которого защита должна быть отстроена по условию

где
К3 и К '3 — коэффициенты запаса;
Iнб макс — максимальный ток небаланса при внешнем КЗ.
Броски токов намагничивания, возникающие в первичной обмотке трансформатора при его включении или восстановлении на нем напряжения, могут в 6-8 раз превышать амплитуду нормального тока. Для дифференциальной защиты такие броски токов намагничивания соответствуют КЗ в защищаемой зоне, так как ток в реле поступает только от одного трансформатора тока. Затухание броска тока происходит в течение 1...2 с. Однако уже по истечении 0,3...0,5 с его максимальное мгновенное значение становится меньше амплитуды номинального тока трансформатора. Отстройка защиты от бросков токов намагничивания может осуществляться загрублением защиты по току срабатывания (завышением /сз и снижением ее чувствительности), выдержкой времени защиты на время до затухания броска тока (защита теряет свое быстродействие).
Насыщающиеся трансформаторы тока (НТТ) обеспечивают отстройку защиты от бросков токов намагничивания с сохранением необходимой чувствительности и быстродействия. Для выполнения защиты применяется реле типа РНТ-565.