Меню Рубрики

Установка измерительного трансформатора 10кв

Конструкция и схема подключения трансформатора напряжения НТМИ-10

Здравствуйте, уважаемые читатели и гости сайта «Заметки электрика».

Счетчики электрической энергии, установленные в электроустановках напряжением 10 (кВ), подключаются через измерительные трансформаторы напряжения и трансформаторы тока (вот пример).

В данной статье я хотел бы остановиться на измерительных трансформаторах напряжения и более подробно рассказать Вам про конструкцию и схему подключения трехфазного трансформатора напряжения НТМИ-10.

Помимо трехфазных трансформаторов НТМИ-10, у нас на предприятии установлены и однофазные трансформаторы типа НОМ-10 и ЗНОЛ.06-10, но о них я расскажу Вам в следующий раз — подписывайтесь на рассылку новостей сайта, чтобы не пропустить выход новых статей.

Внешний вид трансформатора НТМИ-10:

  • Н — трансформатор напряжения
  • Т — трехфазный
  • М — масляный (естественное масляное охлаждение)
  • И — измерительный с дополнительной обмоткой для контроля изоляции (КИЗ)
  • 10 — класс напряжения

Трансформаторы напряжения (ТН) необходимы для снижения уровня высокого напряжения 10 (кВ) до стандартного значения 100 (В). Таким образом, мы изолируем вторичные цепи напряжения от первичных цепей 10 (кВ).

По принципу работы трансформаторы напряжения (ТН) аналогичны обычным силовым понижающим трансформаторам. Они имеют стандартные коэффициенты трансформации в зависимости от уровня первичного напряжения сети: 10000/100 (В), 6000/100 (В), 3000/100 (В), 500/100 (В) и т.д.

Коэффициент ТН указывается через дробь: в числителе — номинальное значение первичного напряжения, а в знаменателе — номинальное значение вторичного напряжения.

В нашем примере у НТМИ-10 коэффициент трансформации равен 10000/100 (В). Это значит, что трансформатор напряжения предназначен для работы в сети напряжением 10 (кВ) и имеет коэффициент трансформации 100. Хотел бы напомнить, что этот коэффициент нужно учитывать при вычислении расчетного коэффициента счетчика электроэнергии.

Независимо от того, какой измерительный трансформатор напряжения у Вас установлен — вторичное напряжение у него должно быть всегда 100 (В).

Ко вторичным цепям подключаются различные измерительные приборы, устройства релейной защиты, автоматики и сигнализации: киловольтметры, счетчики электрической энергии, приборы для измерения мощности (ваттметры, варметры), различные преобразователи напряжения и мощности, реле контроля напряжения, реле защиты минимального напряжения, пусковые органы АВР, блоки регулирования напряжения (РКТ) и управления ступенями переключающих устройств РПН силовых трансформаторов и т.д.

Технические характеристики НТМИ-10

Основные технические характеристики НТМИ-10 (1967 года выпуска) указаны на его бирке:

Как видите, один и тот же трансформатор может работать с разными классами точности, правда для каждого класса точности определена его номинальная вторичная нагрузка (мощность).

Рассматриваемый НТМИ-10 предназначен для питания расчетных счетчиков коммерческого учета, а значит должен работать в классе точности 0,5 (ПУЭ, п.1.5.16):

Для работы трансформатора напряжения в классе точности 0,5 его номинальная нагрузка (мощность) не должна превышать 120 (ВА). Но в связи с массовым переходом от индукционных счетчиков к электронным (читайте статью о преимуществах и недостатках того или иного типа) я столкнулся со следующей проблемой.

У электронных счетчиков потребляемая мощность в несколько раз меньше, чем у индукционных, поэтому трансформатор напряжения получился не перегружен, а наоборот — не загружен, что отрицательно сказывается на его погрешности. В методике измерений МИ 3023-2006, п.3 говорится, что фактическая мощность трансформатора напряжения должна быть в пределах от 25% до 100% от его номинальной мощности. Читайте статью о том, как после замены счетчиков я производил измерение фактической мощности трансформатора напряжения, и что нужно делать, чтобы нагрузить ТН для работы в нужном классе точности.

Максимальная предельная мощность — это предельная мощность трансформатора, которая в несколько раз превышает номинальную мощность, но при которой трансформатор может работать с допустимым нагревом обмоток.

Остальные характеристики приведены ниже:

  • схема и группа соединений обмоток — Унн — 0 (Унн -12)
  • режим работы — продолжительный
  • температура эксплуатации от -45°С до +40°С (исполнение У3)
  • срок службы — не менее 20 лет (по факту уже более 47 лет)
  • масса 190 (кг)

Устройство и конструкция НТМИ-10

Рассмотрим конструкцию трансформатора напряжения НТМИ-10.

Пришел очередной срок поверки трансформатора напряжения НТМИ-10, установленного в ячейке ТН-2 сек. распределительной подстанции 10 (кВ). Мы пригласили метрологов и по результатам поверки данный НТМИ-10 был забракован по причине повышенной погрешности при работе в классе точности 0,5.

Данный трансформатор пришлось демонтировать с ячейки, а на его место установить новые однофазные 3хЗНОЛ.06-10. Об этом я еще расскажу Вам в ближайшее время.

Ну раз демонтировали НТМИ-10 с ячейки, то это и стало поводом для написания подробной статьи о нем.

Бак трансформатора НТМИ-10 имеет круглую форму и сварен из листовой стали (на фотографии ниже виден сварной шов).

Для его транспортировки имеются специальные крюки, приваренные к баку трансформатора.

На крышке бака расположены 3 высоковольтных ввода (А, В , С), нулевой вывод первичной обмотки (О), выводы вторичных обмоток (основной и дополнительной), пробка для заливки (доливки) масла.

Вводы трансформатора состоят из фарфоровых проходных изоляторов.

Пробка для заливки трансформаторного масла имеет мерную пластину для контроля его уровня в баке.

Внизу бака имеется пробка для слива или отбора масла для испытаний на пробой и проведения химического анализа.

Сливную пробку и крышку бака трансформатора можно опломбировать.

Кстати, наша ЭТЛ занимается испытанием трансформаторного масла на пробой, что подтверждается нашим решением. Для этого у нас имеется специальная установка — АИМ-90.

С другой стороны от сливной пробки находится болт для заземления корпуса трансформатора.

Активная часть трансформатора состоит из пятистержневого магнитопровода броневого типа, собранного из пластин электротехнической холоднокатанной стали. Обмотки (А, В, С) насажены на средние стержни магнитопровода. Свободные по краям стержни необходимы для замыкания магнитных потоков нулевой последовательности.

Читайте также:  Установка зажигания на газоне

Схема подключения НТМИ-10

Схему подключения трансформатора напряжения НТМИ-10 рассмотрим на этой же распределительной подстанции, только на соседней ячейке ТН-1 сек, где установлен аналогичный НТМИ-10.

Однолинейная принципиальная схема:

Питание первичной обмотки НТМИ-10 осуществляется со сборных шин 10 (кВ) через шинный разъединитель.

В качестве защиты в каждой фазе установлены предохранители ПКТ-10. Эти предохранители защищают от короткого замыкания только первичные обмотки ТН. Если повреждение возникнет во вторичной цепи и даже на ее выводах, значение тока в первичной цепи будет недостаточно для перегорания плавкой вставки предохранителя.

1. Первичная обмотка ТН

Первичная обмотка НТМИ-10 соединена в звезду с нулевым выводом (Ун). Нулевой вывод выведен на крышку трансформатора и должен быть обязательно заземлен.

Заземляется он к стальной полосе, которая соединена с заземляющим устройством подстанции.

Маркировка первичной обмотки:

У трансформатора НТМИ-10 имеется две вторичные обмотки:

  • основная
  • дополнительная (для контроля изоляции)

2. Основная вторичная обмотка

Основная вторичная обмотка соединена в звезду с нулевым выводом (Ун). Ее нулевой вывод выведен на крышку трансформатора.

Маркировка выводов основной вторичной обмотки:

  • a — начало обмотки фазы А
  • b — начало обмотки фазы В
  • c — начало обмотки фазы С
  • o — нулевой вывод (концы всех обмоток соединены в одной точке)

На вторичных выводах имеются металлические бирки, на которых выбита маркировка.

Вторичные цепи ТН маркируются следующим образом (в скобках указаны старые обозначения):

У нас на подстанциях в основном сохранилась старая маркировка, но кое-где имеется и новая.

Для безопасности обслуживания (в случае попадания высокого напряжения во вторичные цепи), один из выводов вторичной обмотки ТН должен обязательно заземляться. Об этом отчетливо говорится в ПУЭ, п.3.4.24:

Заземление должно по возможности быть ближе к трансформатору напряжения. Обычно это выполняется, либо на самих вторичных выводах ТН, либо на ближайшем от ТН клеммнике.

В цепи заземления не должно быть установлено никаких коммутационных аппаратов (рубильников, переключателей, автоматов, предохранителей).

Иногда встречаются схемы, где у вторичной обмотки трансформатора напряжения заземлена не нейтраль, а фаза В. Вот пример схемы подключения НТМИ-10 с заземленной фазой В:

При заземленной фазе В гораздо легче перепроверить себя при подключении счетчиков и других приборов. Еще, фазу В заземляют по причине того, что она по конструкции ближе находится к первичной обмотке — так утверждают специалисты. Пока сам не разберу ТН — подтвердить данный факт не могу.

Но лично я привык, что заземлена всегда нейтраль (нулевая точка у звезды), поэтому при монтаже всегда заземляю именно нулевой вывод.

Для защиты ТН от перегрузок и коротких замыканий во вторичных цепях

100 (В) устанавливается автоматический выключатель или предохранители. В моем случае установлен трехполюсный автомат АП-50Б, имеющий электромагнитную и тепловую защиты. В случае отключения автомата на панели сигнализации сработает указательное реле (в разговор. — блинкер) «автомат отключен» или «неисправность в цепях напряжения», который выдаст предупредительный сигнал на диспетчерский пульт.

Автомат или предохранители должны быть установлены как можно ближе к ТН. Если это ячейка КСО, то на самой панели, если же это КРУ, то на выкатном элементе или в релейном отсеке.

3. Дополнительная вторичная обмотка (для КИЗ)

Дополнительная обмотка соединена в схему разомкнутого треугольника (сумма фазных напряжений) и является фильтром напряжения нулевой последовательности. К ней подключается реле напряжения (реле контроля изоляции), например, РН53/60Д, которое реагирует и выдает сигнал при замыкании на землю в сети 10 (кВ).

Напряжение на дополнительной обмотке в симметричном режиме составляет около 2-3 (В). При однофазном замыкании какой-либо фазы 10 (кВ) на землю в ней возникает напряжение 3Uо, приблизительно равное 100 (В).

Маркировка выводов дополнительной обмотки для контроля изоляции (КИЗ):

Провода дополнительной обмотки ТН маркируются следующим образом (в скобках указаны старые обозначения):

Дополнительную обмотку также необходимо заземлить, например, на выводе хд.

В связи с малой протяженностью вторичных цепей дополнительной обмотки, аппараты защиты в ней можно не устанавливать.

Для защиты трансформатора напряжения от перенапряжений, возникающих при самопроизвольных смещениях нейтрали, в цепь дополнительной вторичной обмотки необходимо установить резисторы номиналом 25 (Ом) мощностью 400 (Вт). Эти резисторы устанавливаются только там, где нет компенсирующих устройств (дугогасящих катушек). Дугогасящие катушки на рассматриваемой подстанции имеются в наличии, но выведены из работы.

Дополнение про НТМИ-10-66

В завершении статьи я решил упомянуть про трансформатор напряжения НТМИ-10 с приставкой «66» (НТМИ-10-66).

Трансформаторы напряжения НТМИ-10-66 стали выпускаться в более позднее время. По принципу действия, техническим характеристикам и схеме подключения они полностью аналогичны с рассмотренным в данной статье НТМИ-10, правда есть небольшие отличия по габаритным размерам и высоковольтным вводам, которые Вы увидите на фотографиях ниже.

Бирка с техническими характеристиками НТМИ-10-66.

А вот видеоролик, который я снял по материалам данной статьи:

P.S. Если у Вас возникли вопросы по тематике данной статьи, то буду рад Вам помочь. Спасибо за внимание.

129 комментариев к записи “Конструкция и схема подключения трансформатора напряжения НТМИ-10”

Возраст НТМИ-10, судя по шильдику, каких-то немыслимо лохматых годов! А так, хорошая статья!

Объясните пожалуйста, что из себя представляет бронированный магнитопровод?

Доброго времени суток. Прошу прощения,что обращаюсь не по теме. У меня такой вопрос. Столкнулся с такой проблемой: как-то раз проводил монтаж освещения, ну обычно никаких проблем с этим не было, особенно когда все было запитанно 3х жильным кабелем(фаза, ноль и земля). Но тут на днях столкнулся с такой проблемой. Вскрыл одну коробку. Я увидел один кабель 3х жильный(питание), 3х жильный кабель(светильники) и 4х жильный кабель,который был подписан как выключатель. Прошу Вас разъяснить мне Для чего используют четырех жил ь ный кабель в освещении,кроме как для проходных переключателей

Читайте также:  Установка коаксиального дымохода будерус

Круто. А про силовые трансформаторы будут статьи?

привет из Молдовы! Спасибо за статью. мы на работе занимаемся (в том числе) капремонтом НТМИ-10-66))) Более исчерпывающей информации о ТН такого типа пока не встречал… еще раз спасибо

Спасибо за подробную статью, ждем с нетерпением рассказ о подключении 3хЗНОЛ.06-10.

Интересно, спасибо за статью.

вячеславу 16.12.2014 в 20:18
4-жильный кабель может подходить к перекрестному переключателю освещения при управлении из более чем 2 мест (3 и больше).

вячеславу 16.12.2014 в 20:18
Второй вариант — более частый — на люстру с заземлением и двумя группами ламп.

вывода на всех ТН маркируются?

Не понятно что такое фильтр напряжения нулевой последовательности и что такое самопроизвольные смещения нейтрали

И что такое на схеме РВ-10 и как переводится ПКТ-10 ?

РВ — разьеденитель, ПКТ10 — высоковольтный предохранитель

Сергей, в основном маркировка выводов всегда имеется. Про фильтр нулевой последовательности и смещение нейтрали я расскажу в отдельных статьях, т.к. в двух словах это сложно объяснить.

ПКТ расшифровывается следующим образом: П — предохранитель, К — с кварцевым наполнителем, Т — для силовых трансформаторов и линий, 10 — класс напряжения (кВ).
РВ-10 расшифровывается, как трехполюсный разъединитель внутренней установки вертикально-рубящего типа на напряжение 10 (кВ).

Если заземлена фаза В вторичной обмотки то она должна быть соединена с общим выводом первичной ?

поскорей бы вышла статья про 3хЗНОЛ.06-10.Очень интересно что да как у него

А что обозначает цифра 12 в схеме соединения Ун/Ун -12?

Сергею 30.01.2015 в 15:37
Угол сдвига фазы вторичного напряжения по сравнению с первичным, выраженный в часах 12-часового циферблата, если фаза первичного смотрит на 12 часов. Цифра 12 говорит, что сдвига фазы вторичного напряжения по сравнению с первичным нет: 12 часов = 0 часов.

Спасибо.А что такое угол сдвига фазы? Извините тяжело воспринимается и много непонятного

Сергею 31.01.2015 в 22:22
Немедленно возникает вопрос: кто Вы, если Вас интересует такой специфический вопрос, а Вы не знакомы с векторными диаграммами?
Даже вкратце объяснить теорию векторных диаграмм и групп соединений трансформаторов не возьмусь, придется Вам найти ее самому в Интернете.

У меня возникает вопрос по табл 1 данной статьи там номинальное значение напряжения дополнительной обмотки составляет 100/3 в, а при возникновении замыкания в сети в дополнительной обмотке возникает напряжение 100 в. Как так?

«Если заземлена фаза В вторичной обмотки то она должна быть соединена с общим выводом первичной ?» — поддерживаю вопрос.
при смещении нейтрали может может вызвать аварийную ситуацию во вторичных цепях, если соединить с общим выводом первичной?

спасибо за статью, все хорошо описано.
можно доработать наверное, описав допустимое количество присоединяемых измерительных приборов.

п.с. общий привет из Молдавии

Борис, спасибо. Про нагрузку ТН у меня есть статья (вот ссылка на нее — измерение мощности вторичных цепей ТН). После замены индукционных счетчиков на электронные, ТН получился недогруженным и, соответственно, вышел из класса точности. Сейчас жду догрузочные резисторы и продолжу вторую часть статьи.

Остап, при замыкании какой-либо фазы высокого напряжения на землю в ней возникает напряжение 3Uо, т.е. приблизительно равное 100 (В), индуцируемое тремя дополнительными обмотками примерно по 30 (В) на каждой.

Можно ли отключать трансформатор напряжения НТМИ-10 шинным разъеденителем под «нагрузкой»?

Александр, конечно можно, т.к. нагрузка ТН относительно мала.

Здравствуйте, такой вопрос есть пс 35/10 с трансформатором напряжения НТМИ 10-66 у которого заземлена фаза В(вторичной обмотки)откуда взять третью фазу напряжения чтобы подать её на электросчётчик или подключать его по схеме с двумя тр-ми напряжения

Здраствуйте,вопрос по трансформатору напряжения НТМИ-10…Столкнулись с ситуацией когда на учет приходило вместо положеных 100В 58В При проверки схемы подрядный релейщик утверждал что нельзя заземлять О вторичной обмотки мол будет к.з. …Не могу понять почему? И еще один вопос (Извиняюсь если в ваших глазах это глупо звучит ну очень нужно)Можно ли заземлять фазу «Б» ведь внутри она уже заземлена?Заранее спасибо.

Андрей, фаза В внутри ТН не заземляется. Раньше вторичную обмотку заземляли на фазе В непосредственно на выводах ТН. Это выполняли по разным тому причинам, в том числе и по применяемым типам ТН. Раньше вместо трехфазных ТН (НТМИ-10, НАМИ-10 и т.п.) зачастую использовали два однофазных НОМ-10, а их общий вывод, который являлся фазой В, заземляли на вторичной стороне. Сейчас все чаще стали заземлять нейтраль, т.е. нулевой вывод звезды ТН. А вообще, это все должно отображаться в схемах вторичной коммутации и проектах на РЗА. Ищите старые проекты и схемы, только там Вы найдете истину.

Здравствуйте, интересует вопрос, как правильно вывести в ремонт трансформатор напряжения на пс 110/10.

у меня простой вопрос, сколько в нем кило меди? ))

В видео на 5:45 показано реле времени РВ, а не реле напряжения. Оно не подключается к ТН, а лишь считает время либо на отключение, либо на сигнал. Релейка слабовата у вас:))) Но остальные статьи читаю с удовольствием)

Читайте также:  Установки умягчения воды непрерывного действия производители

Евгений, верно — это реле времени ЭВ-235 на 100 (В). Но используется оно у нас, как пусковой орган АВР, т.е. его катушка подключается непосредственно ко вторичным цепям ТН 100 (В), вот поэтому я и назвал его по привычке, как реле напряжения. В случае снижения напряжения ниже уставки, реле ЭВ-235 через заданный промежуток времени (на основе часового механического механизма) замыкает свой контакт и создает цепь на отключение выключателя ввода и включения межсекционного выключателя. Это так вкратце, естественно, что там имеются различные цепи блокировки и сигнализации. Об этом, кстати, можно отдельную статейку написать.

В видеоролике показана старая подстанция, введена в эксплуатацию еще в 1939 году. На этой подстанции релейная защита может быть и слабовата, но все основные защиты присутствуют. Правда используемые реле достаточно раритетные, например, как токовые индукционные реле РТ-80 или ИТ-80, хотя при должном внимании к ним (чистка сегмента, червяка, подпятников, настройка зазоров, коэффициента возврата и т.п.) работает вполне исправно. Для информации: график ППР по проверке релейной защиты мы проводим 1 раз в 3 года. Знаете, простота и надежность иногда превыше навороченных и сложных в обслуживании защит, процент их отказа значительно выше.

Есть у нас и более новые подстанции, но база реле там тоже не совсем современная. Защита собрана в основном на РТ-40 и РН-54 с применением промежуточных реле РП-23, РП-252 и реле времени РВ, РСВ, РПО и т.п.

По долгу службы в ЭТЛ я своими силами модернизирую релейную защиту, путем установки современных микропроцессорных терминалов. Пока освоил Sepam 1000+, УЗА-АТ, MIG, MIF. На последний свой проект заказал терминалы от Бреслер, как-то на одной выставке удалось пощупать их своими руками и они мне понравились.

Вообще на данном ресурсе релейной защите я уделяю мало внимания, т.к. круг заинтересованных лиц очень узок. Если считаете, что нужно делиться об этом чаще, то дайте знать — там нескончаемые темы для статей, обсуждения и дискуссий.

У меня вопрос. У счетчика полная мощность обмотки напряжения в одной фазе 7ВА. Три однофазных трансформатора напряжения соединены в звезду мощность 30ВА в классе точности 0,2. Сколько я могу счетчиков к такому ТН подключить в этом классе точности?

Денис, если у ТН общая мощность 30 (ВА), то к нему можно подключить не более одного счетчика, который Вы указали. Если каждая обмотка ТН имеет 30 (ВА), то значит его общая мощность будет составлять 90 (ВА), а значит к нему можно подключить не более 4 счетчиков.

Если взять электронные современные счетчики, то их потребляемая мощность в цепях напряжения значительно ниже. У меня по этому поводу написана отдельная статья.

Другой вопрос состоит в том, а зачем Вы привязываетесь к классу 0,2?

Да, хотел бы видеть на этом сайте информацию по релейной защите как на электромеханических так и на микропроцессорных. Особенности, схемы включения и прочие тонкости. Я сам недавно закончил вуз и устроился в ЭТЛ. Провожу высоковольтные испытания и измерения, а так же занимаюсь наладкой релейной защиты. Полезный сайт, огромное спасибо. Релейку в студию!!

Здравствуйте, подскажите пожалуйста, что можно придумать, чтоб защитить НТМИ от перекоса напряжения. Уже сгорело 3 штуки, ремонт дорогой, новый боимся ставить, предохранители не спасают (горят когда НТМИ уже все тю-тю). Если можно ответ на e-mail. Спасибо.

Добрый день!
Замечательная статья! Скажите, пожалуйста данный трансформатор, как я понял запитывался через высоковольтные вводы проводом небольшого сечения, напряжение 10кВ. А какой провод используется для его запитки? Обычным я проводом типа ПВ-3 я думаю его нельзя запитывать (напряжение то 10кВ). У нас похожая ситуация: надо запитать измерительный ТН с шин 10кВ кабелем.

Всем доброго времени суток! Интересует вопрос почему у НТМИ в заводских характеристиках указанно напряжение вторичной обмотки 100 В, а не 100/корень из 3?

Здравствуйте, подскажите пожалуйста, как защищает трансформатор сопротивление, включенное на дополнительную обмотку. И как его правильно тогда включить, если нейтраль трансформатора заземлена? Спасибо.

Артем, я уже отвечал на подобный вопрос в комментариях на сайте, что тема РЗА интересна узкому кругу читателей, поэтому ее освещаю несколько реже, чем другие темы. Вообще о РЗА можно писать ежедневно да не по одному посту, хоть сайт создавай на тему «Будни релейщика» . Да, кстати, хорошая идея — нужно подумать над этим (в голову пришла эта мысль пока печатал данный комментарий). Артем, если есть какие-то вопросы по РЗА, измерениям (испытаниям) и не только, то спрашивайте, либо в комментариях, либо на моем новой форуме (ссылочка на него есть в верхнем меню сайта). На форуме «вопрос-ответ» более нагляден из-за возможности добавления фото, схем и видео.

Александр, а резисторы у Вас установлены в дополнительной обмотке? В крайнем случае вместо НТМИ можно установить НАМИ, если таковы имеются в запасе.

Денис, ТН можно запитать, либо шинами, либо неизолированными или изолированными проводниками (в моем случае жестким медным проводом), либо кабелем, если ТН установлен в удаленном месте, хотя такой момент я ни разу не встречал. Провод ПВ и другие аналоги (в том числе и алюминий, например, АПВ) использовать можно, но учтите, что он ни коем образом не должен соприкасаться с «землей».

Здравствуйте,в дополнительной обмотке стоит реле напряжения и один резистор и все. НАМИ к сожалению нет. Вот и стоит задача, как обезопасить НТМИ от перекоса фаз.

источник

Добавить комментарий