Setzenergo.ru

Строительный журнал
2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Два кабеля в один трансформатор тока

Схемы подключения ТТНП для параллельных кабелей

В данной статье речь пойдет о схемах подключения ТТНП для параллельных кабелей. Как оказалось, данный вопрос достаточно актуален, так как многие начинающие инженеры применяют для нескольких параллельно проложенных кабелей к одному потребителю один трансформатор тока нулевой последовательности (ТТНП).

На рис.1 показан один из примеров правильного и неправильного подключения ТТНП для параллельных кабелей.

Если защищаемая линия выполнена из нескольких параллельных ниток кабеля, на каждой из них устанавливается однокабельный ТТНП, вторичные обмотки которых соединяются параллельно или последовательно [Л1, с.54].

На рис.2 показаны схемы подключения вторичных обмоток ТТНП к терминалу защиты для параллельных кабелей.

Оптимальной является, как правило, схема соединения вторичных обмоток и реле тока (терминал защиты), обеспечивающая минимальный первичный ток срабатывания защиты Iс.з.мин. Значение Iс.з.мин. определяется техническими характеристиками реле тока и ТТНП и схемой соединения их вторичных обмоток. На практике же в основном отдается предпочтение параллельному соединению вторичных обмоток ТТНП.

Особенностью однокабельного ТТНП является небольшое значение тока небаланса в режимах без ОЗЗ. Это обусловлено практически симметричным расположением токоведущих жил кабеля по отношению ко вторичной обмотке ТТНП. Кроме того, при установке ТТНП на кабель с металлической оболочкой последняя выполняет функции выравнивающею экрана.

Поэтому основной причиной возникновения тока небаланса в однокабельном ТТНП является различие взаимоиндукции между фазными проводами, расположенными выше кабельной воронки, и вторичной обмоткой ТТНП [2]. Для уменьшения влияния электромагнитных полей фазных токов и соответственно тока небаланса ТТНП рекомендуется устанавливать на расстоянии не менее, чем 0,5 — 1 м от кабельной воронки [3]. Однако в серийных КРУ такое расположение ТТНП по отношению к кабельной воронке не всегда возможно.

При ОЗЗ в сети токи повреждения могут возвращаться как через землю, так и по проводящей оболочке и броне кабелей. Для предотвращения возможности ложных срабатываний защит на неповрежденных присоединениях от блуждающих токов в земле и снижения чувствительности защиты поврежденною присоединения при внутренних ОЗЗ защитное заземление оболочки и брони кабелей выполняется проводом, пропущенным через окно ТТНП и изолированным от заземленных конструкций на участке от кабельной воронки до трансформатора тока.

Учитывая, что во многих случаях (на ВЛ и КЛ небольшой протяженности) значения тока ОЗЗ могут составлять единицы и даже доли ампера, в токовых защитах нулевой последовательности, как правило, применяются реле тока с малыми значениями Iс.р.min например, электромагнитные реле типа РТ — 40/0,2, или специальные реле для защиты от ОЗЗ типа АЛ-4 или же используются отдельные токовые входа в микропроцессорном устройстве.

  1. В.А.Шуин, А.В.Гусенков. Защиты от замыканий на землю в электрических сетях 6-10 кВ.
  2. Сирота И. М. Защита от замыканий на землю в электрических сетях. Киев: Изд-во АН УССР, 1955.
  3. Кискачи В. М. Защита от однофазных замыканий на землю ЗЗП-I (описание, наладка, эксплуатация). М.: Энерrия, 1972.

Два кабеля в один трансформатор тока

Замыкания на землю — самый частый вид повреждений в сетях 6-35 кВв. Для защиты от замыканий на землю широко применяют токовые защиты нулевой последовательности, которые подключаются к трансформаторам тока нулевой последовательности.
Вячеслав Аалександрович Горюнов и Аанатолий Ииванович Щеглов, представившие свой материал на новосибирской конференции по заземляющим устройствам, считают, что зачастую к отказам и излишним срабатываниям этих видов защит приводит несоблюдение правил монтажа трансформаторов тока и вторичных цепей.

Анатолий Щеглов, к.т.н., доцент
Вячеслав Горюнов, м.н.с Новосибирский ГТУ

За время внедрения защит от замыканий на землю (ЗНЗ) в кабельных сетях 6(10) кВ накопилась довольно обширная статистика по наиболее частым ошибкам, возникающим при монтаже трансформаторов тока нулевой последовательности (ТТНП), которые приводят к сбоям в работе токовых защит нулевой последовательности.
Рассмотрим специфику данного вопроса на примере электрической сети с резистивно-заземленной нейтралью 6(10) кВ. На рис. 1 представлено распределение составляющих тока однофазного замыкания по сети 6(10) кВ. Векторная диаграмма токов представлена на рис. 2.
Ток замыкания на землю обусловлен емкостями «фаза-земля» неповрежденных (здоровых) фаз всех элементов сети (в основном это кабельные и воздушные линии электропередачи) и резистором, включенным в нейтраль трансформатора (в схеме он обозначен как нейтралеобразующий). Эти токи по обмоткам трансформаторов сети перетекают на поврежденную фазу и в месте ЗНЗ стекают в землю (см. рис. 1).
Из рассмотрения токораспределения, показанного на рис. 1, следует, что в защиту поврежденного присоединения (то есть ТТНП) попадает емкостный ток нулевой последовательности, обусловленный емкостью всей питающей сети (кроме поврежденного элемента), а также ток резистора.
Ток, обусловленный емкостью поврежденного элемента, частично вообще не попадает в ТТНП, частично протекает через окно ТТНП дважды в разных направлениях (по поврежденной и по неповрежденным фазам). Таким образом, он не трансформируется во вторичную обмотку.
В защиту неповрежденного присоединения, наоборот, попадает только ток нулевой последовательности, обусловленный собственной емкостью фаз относительно земли. На рис. 1 это можно проследить по направлениям токов, обтекающих ТТНП присоединения, связывающего шины данной подстанции с питающей сетью.

СЕЛЕКТИВНОСТЬ ЗАЩИТ

На сравнении токов в защите при внутреннем и внешнем замыкании и основана селективность защит от ЗНЗ. В токовых защитах нулевой последовательности сравниваются токи по абсолютным значениям. Селективность обеспечивается, если емкостный ток защищаемого присоединения 3i0Сприсоед значительно меньше тока внешней сети 3i0Свнеш и тока резистора R: |3i0Сприсоед| O (см. рис. 2). При наличии резистора фазы токов могут отличаться менее чем на 180 O , и это должно быть учтено при подборе фазовой характеристики защиты.

Читать еще:  Выключатель ближнего света фар ваз 2108

Металлическая броня силовых кабелей подлежит заземлению по обоим концам линии и, как следствие, является каналом протекания токов нулевой последовательности.
При неправильном выполнении заземления брони нарушаются рассмотренные выше принципы действия защит. Это иллюстрируется рис. 3 и 4.
На рисунках показано неверное заземление брони кабеля при монтаже ТТНП1. Кабель с металлической оболочкой проходит через окно ТТНП1 и подключен к металлической воронке концевой муфты, которая заземлена.
Рис. 3 иллюстрирует возможность неселективного действия защит
при внешнем замыкании (не на рассматриваемом кабеле). Ток 3i частично (IC S внеш) замыкается по броне кабеля и, проходя через окно ТТНП1, трансформируется во вторичную обмотку. Это может вызвать неселективное действие защиты.

ЗАЩИТНЫЕ ЗАЗЕМЛЕНИЯ

Для исключения подобных ситуаций при монтаже ТТНП необходимо придерживаться определенных правил заземления брони кабеля. При наличии у концевой муфты металлической воронки, соединенной с бронёй кабеля, необходимо воронку и броню изолировать от заземленных частей на участке от ТТНП до воронки, а заземляющий проводник присоединить к воронке и пропустить через отверстие магнитопровода ТТНП в обратном направлении [1], как показано на рис. 5а.
Современные концевые муфты выполняются из изоляционного материала, и если кабель с металлической бронёй не проходит через ТТНП, то заземляющий проводник не следует пропускать через окно ТТНП (рис. 5б). В соответствии с Правилами устройства электроустановок [2] присоединение металлических оболочек и брони кабеля к заземляющему устройству должно осуществляться медным проводником сечением не менее 6 мм 2 . Согласно [2], для электроустановок с изолированной нейтралью сечения заземляющих проводников должны быть выбраны такими, чтобы при протекании по ним наибольшего тока двухфазного КЗ температура заземляющих проводников не превысила 400 O С (кратковременный нагрев, соответствующий полному времени действия защиты и отключения выключателя). При двойных замыканиях на землю токи немногим меньше токов двухфазных КЗ, но они растекаются по земле от одной поврежденной точки до другой, при этом большая часть токов проходит по оболочкам кабелей и может вызвать перегрев и, как следствие, обрыв заземляющего проводника оболочки кабеля при неправильном выборе сечения проводника.
В цепях вторичных обмоток трансформаторов тока (ТТ) предусматривается защитное заземление для обеспечения безопасности персонала в случае повреждения ТТ при перекрытии изоляции между первичной и вторичной обмотками. Согласно [2], вторичные цепи должны заземляться в одной точке на ближайшей от ТТ сборке зажимов либо на зажимах ТТ. Для защит, объединяющих несколько ТТ, заземление цепей производится также в одной точке [3] (рис. 6), так как в этом случае ток не будет протекать по заземляющему устройству и, наоборот, токи, протекающие в ЗУ, не будут наводить помехи в сигнальном проводе.

ВЫВОД

Необходимо тщательно контролировать монтаж вторичных цепей релейной защиты, а также уделять особое внимание заземлению оболочки кабеля при использовании ТТНП.
При замене кабеля либо при подключении второго кабеля к существующему присоединению после завершения монтажа первичных цепей следует вновь проверять правильность монтажа вторичных цепей и цепей заземления.

ЛИТЕРАТУРА

© ЗАО «Новости Электротехники»
Использование материалов сайта возможно только с письменного разрешения редакции
При цитировании материалов гиперссылка на сайт с указанием автора обязательна

Схемы подключения трансформатора

Подписка на рассылку

  • ВКонтакте
  • Facebook
  • ok
  • Twitter
  • YouTube
  • Instagram
  • Яндекс.Дзен
  • TikTok

Для осуществления максимальной токовой защиты применяются различные схемы подключения трансформаторов тока (ТТ). Какая из схем будет использоваться, зависит от того, где именно применяются ТТ. Так например, в городских сетях может использоваться схема «полной звезды», а в сельских – «неполной звезды». В дифференциальных и других защитах трансформаторы могут включать в треугольник, а реле — в звезду.

Полная звезда

Схема подключения трансформаторов тока «полная звезда» (рис.1), при которой ТТ устанавливают во всех трёх фазах, а нулевые точки вторичных обмоток последовательно соединены одним нулевым проводником. При таком подключении в реле тока (обозначены на рисунке I, II и III) протекают токи равные токам проходящие через первичные обмоток ТТ, делённые на коэффициент трансформации nT. В нулевом же проводе протекает геометрическая сумма всех токов Iн.п., которая в случае равенства этих трёх токов равна нулю.

Коэффициент схемы Ксх, представляющий собой отношение тока в реле к току в фазе, равен 1, поскольку ток в каждом из трёх реле равен току в соответствующей фазе.

Неполная звезда

На рис. 2 показана схема «неполная звезда». Отличием данной схемы от предыдущей является то, что ТТ установлены только на дух фазах из трех. В остальном же схема аналогична: обмотки реле (I и III) и вторичные обмотки ТТ установлены так же, как в полной звезде. В нулевом проводе протекает геометрическая сумма токов тех двух фаз, к которым подключены трансформаторы.

Также, как и для предыдущей схемы коэффициент Ксх = 1.

Треугольник

На рис. 3 показана схема подключения устройств максимальной токовой защиты в «треугольник». При такой схеме подключения вторичные обмотки ТТ соединены последовательно с противоположными выводами, образуя треугольник. Таким образом, в каждом из реле протекает ток, равный геометрической разнице тока в соответствующей фазе и тока в фазе, следующей за ней:

Читать еще:  Излучает свет когда через него проходит ток

При этом Ксх = , поскольку ток в каждом из реле в раз больше, чем ток соответствующей фазе.

«Восьмёрка» («неполный треугольник»)

На рис. 4 показано подключение ТТ по схеме «восьмёрка» (неполный треугольник). В данной схеме трансформаторы установлены только в двух фазах, а вторичные обмотки соединены друг с другом противоположными выводами. Ток в реле равен разнице токов двух фаз, в которых установлены трансформаторы. При такой схеме подключения Ксх = 2.

Последовательное и параллельное включение трансформаторов тока

На рис.5 представлена схема последовательного соединения трансформаторов тока. При таком соединении вторичных обмоток ТТ с одинаковым коэффициентом трансформации сила тока такая же, как при включении в цепь только одного из трансформаторов, при этом нагрузка распределяется поровну по двум. Такая схема может применяться при использовании трансформаторов малой мощности.

При соединении трансформаторов тока по схеме указанной на рисунке 6 ток в реле равен сумме токов во вторичных обмотках каждого из трансформаторов. Обычно, данная схема используется для получения нестандартных коэффициентов трансформации.

Назначение и применение трансформаторов тока

Здравствуйте, уважаемые читатели сайта «Заметки электрика».

Мы уже с Вами много говорили про трансформаторы тока (ТТ) и сегодня я решил открыть новый раздел на сайте, посвященный полностью этой теме.

Чтобы начать изучать данный раздел, необходимо точно понимать их смысл и назначение.

Самое главное назначение трансформаторов тока — это преобразование первичного переменного тока сети до значений, безопасных для его измерений.

Вторым назначением трансформаторов тока является отделение низковольтных приборов учета и реле, подключенных ко вторичной обмотке, от первичного высокого напряжения сети. Этим обеспечивается электробезопасность оперативного и ремонтного персонала электрослужбы.

Трансформаторы тока нашли широкое применение в цепях релейной защиты. С помощью трансформаторов тока получают питание токовые цепи защиты. В случае повреждений или ненормальных режимов работы электрооборудования от ТТ зависит правильное и надежное срабатывание устройств релейной защиты.

Также трансформаторы тока применяются для питания цепей измерения и учета электроэнергии.

Пример 1

В первом примере я покажу Вам как выполнен учет электроэнергии на мощном потребителе с током нагрузки примерно 400 (А). Соответственно, при таком большом токе нагрузки подключать электросчетчик и другие приборы учета (амперметр) прямым включением в сеть НЕ ДОПУСТИМО. Они сгорят и выйдут из строя. Поэтому в этом случае необходимо применить ТТ с коэффициентом трансформации 400/5 или еще больше.

На фотографии ниже показаны низковольтные трансформаторы тока с коэффициентом трансформации 400/5. Они установлены на присоединении отдельного потребителя подстанции напряжением 0,23 (кВ) с изолированной нейтралью. Первичные их обмотки подключены последовательно к силовым выводам фазы «А» и «С» (схема неполной звезды).

А ко вторичным обмоткам ТТ подключен трехфазный счетчик электрической энергии САЗУ-ИТ и щитовой амперметр Э378.

Трехфазный индукционный счетчик САЗУ-ИТ.

Вторичные провода выполняются медным проводом сечением 2,5 кв.мм. В начале вторичные провода с трансформаторов тока идут на промежуточный клеммник, а с него уже на приборы учета. На этот же клеммник подключаются цепи напряжения.

Про все действующие схемы подключения счетчика через трансформаторы тока я уже Вам рассказывал и на этом останавливаться сейчас не буду. Вот знакомьтесь:

Конечно же, на фото я показал Вам «старенькое» электрооборудование. Но смысл от этого не меняется. Вот так выглядит электрооборудование по современнее.

В этом случае первичные обмотки трансформаторов тока подключены последовательно во всех фазах. Вторичные обмотки соединяются проводами с электросчетчиком через испытательную переходную коробку (КИП).

Пример 2

Аналогично можно сказать и про цепи релейной защиты.

Во втором примере я покажу Вам как выполняется релейная защита на потребителе напряжением 10 (кВ), с током нагрузки примерно 1000 (А). Соответственно, при таком большом токе нагрузки и высоком напряжении сети, подключать реле прямым включением в сеть НЕ ДОПУСТИМО.

В этом случае нам необходимо применить высоковольтные трансформаторы тока ТПЛ-10 с коэффициентом трансформации 1000/5 (для питания обмоток токовых реле) и измерительные трансформаторы напряжения, например, НТМИ-10, с коэффициентом 10000/100 (для питания обмоток реле напряжения и электросчетчиков).

В релейном отсеке ячейки КРУ установлены токовые реле защиты на базе РТ-40.

На двери релейного отсека размещены трехфазный счетчик СЭТ-4ТМ.03М.01 и щитовой амперметр Э30.

С помощью ТТ возможно установить приборы учета и реле, подключенные ко вторичным цепям, на значительные расстояния от контролируемых и измеряемых участков сети.

Например, амперметры всех потребителей подстанции, могут быть установлены в удобном и отапливаемом помещении (щитовой или пульте учета) для контроля их нагрузки.

Ниже я представляю Вашему вниманию список статей на тему ТТ (список будет пополняться по мере написания статей):

Трансформаторы тока WEIGEL, Германия

Трансформатор тока ASK

Трансформаторы тока измерительные с универсальным (фигурным) или прямоугольным окном серии ASK

Для монтажа на шину или кабель

Трансформатор тока ASR

Трансформаторы тока измерительные с круглым отверстием под кабель или втулку серии ASR. Идеально встраиваются в соединения шин или в место подключения кабеля к шине. Втулки из высококачественной меди обеспечивают прочное соединение.

Трансформатор тока ASG

Трансформатор тока с круглым отверстием для номинальных значений первичного тока от 50 A до 300 A, номинальные значения вторичного тока: 5 A, 2 A или 1 A, класс точности 1, с подвижными вторичными проводами подключения, номинальное значение поперечного сечения соединительных проводов: 2,5 мм², измерительная система залита полиуретановой смолой.

Читать еще:  Как заменить выключатель света с розеткой

Трансформатор тока CTB

Трансформаторы тока измерительные с комбинированным отверстием под кабель или шину серии CTB.
Трансформаторы имеют новую конструкцию клемм вторичной цепи, которая обеспечивает очень быстрое и надежное подключение проводов, а также быстрый их демонтаж. Пружинные зажимы создают постоянное усилие, предотвращающее ослабление контакта в измерительной цепи.

Характеристики трансформаторов CTB:

Трансформатор тока KBU

Трансформаторы тока измерительные с разъемным сердечником серии KBU. Обеспечивают легкую замену при изменении нагрузки на шине в случае модернизации объекта.

Трансформатор тока KBR

Трансформаторы тока измерительные с отверстием под кабель серии KBR.

Трансформатор закрепляется на кабеле с помощью защелки за несколько секунд. Боковые зажимы дополнительно фиксируют трансформатор от перемещения вдоль кабеля.

Каждый трансформатор имеет кабель вторичного тока с цветной маркировкой длиной 2,5 м (другая длина возможна по заказу). Номинальный вторичный ток — 1А или 5А, возможно также исполнение с выходным сигналом по напряжению 0-333 мВ.

Трансформаторы KBR предназначены в первую очередь для использования в системах технического учета электроэнергии для измерения и регистрации потребления электроэнергии по отдельным фидерам.

Характеристики трансформаторов KBR:

Трансформатор тока WSK

Трансформаторы с первичной цепью, выполненной в виде обмотки или проходной шины, монтируемой в разрыв шины или кабеля. Серия WSK.

Трансформатор тока KSU / SUSK

Суммирующий трансформатор тока для номинальных значений первичного тока 5 A или 1 A, номинальные значения вторичного тока: 5 A, 2 A или 1 A, классы точности 0,2, 0,5 и 1. Указаная за типовым названием цифра дает информацию о количестве подключаемых основных трансфоматоров, при этом нужно учитывать, что реализовать возможно макс. 8 первичных входов.

Трансформатор тока NH

Трансформаторы тока для реек с разъединителями-предохранителями для номинальных значений первичного тока от 100 A до 600 A, номинальные значения вторичного тока 5 A или 1 A, класс точности 3.
Контактирование вторичных подключений через 4-х миллиметровый гнездовой контактный штекер, для прямого монтажа в соединении с низковольтными предохранителями высокой отключающей способности с контактными ножами и NH-предохранительной вставкой (NH — низкого напряжения и большой мощности) по норме DIN 43620/1.
NH-трансформаторы тока оснащены 2 или 4 гнездовыми контактными зажимами и могут длительно применяться в открытом состоянии.
Напряжение холостого хода при номинальном значении вторичного тока 5 A составляет прибл. 3-6 В, а при номианльном значении вторичного тока 1 A – прибл. 13-25 В.
Могут поставляться различные размеры (NH 1, NH 2 и NH 3).

Трансформатор тока SASK

Защитные проходные трансформаторы тока, для номинальных значений первичного тока от 50 A до 2000 A, номинальные значения вторичного тока 5 A, 2 A или 1 A, исполнение с классом защиты 5P5, 10P5, 5P10 и 10P10.

Трансформатор тока SASR

Защитные трансформаторы тока с круглым отверстием для первичного провода, номинальные значения первичного тока от 100 A до 300 A, номинальные значения вторичного тока 5 A, 2 A или 1 A, исполнение с классом защиты 5P5 и 10P5.

Трансформатор тока ASRD / ASKD / WSKD

Комплект трехфазных трансформаторов тока, для номинальных значений первичного тока: от 3 x 50 A до 3 x 750 A, номинальные значения вторичного тока 5 A, 2 A или 1 A, с классами точности 0,2, 0,5s, 0,5 и 1.

Трансформатор тока EASK

Проходные трансформаторы тока серии EASK для номинальных значений первичного тока от 50 A до 3000 A, номинальные значения вторичного тока 5 A или 1 A, с классами точности 0,2s, 0,2, 0,5s, 0,5 с разрешением на применение типа для коммерческого учета от PTB, Брауншвайг.
Поставка всех устройств осуществляется включая необходимый крепежный материал. По запросу возможно включить в поставку шины первичной линии (электролитная медь, никелированная), соответствующие окну под шину, включая винты DIN 933 в комплекте с гайками, подкладными шайбами и пружинными кольцами для монтажа в сборные шины и т.п.

Трансформатор тока EASR

Трансформаторы тока серии EASR с круглым отверстием для первичного провода, для номинальных значений первичного тока от 75 A до 600 A, номинальные значения вторичного тока 5 A или 1 A, с классами точности 0,2, 0,5s и 0,5, с разрешением на применение типа для коммерческого учета от PTB, Брауншвайг, поставка может проводиться по выбору заказчика с медной втулкой или с крепежем для шины.

Трансформатор тока EWSK

Трансформаторы тока с многовитковой первичной обмоткой для номинальных значений первичного тока от 25 A до 150 A, номинальные значения вторичного тока 5 A или 1 A, классы точности: 0,2, 0,5s и 0,5 с разрешением на применение типа для коммерческого учета от PTB, Брауншвайг и первичной обмоткой и первичными соединительными зажимами вместо отверстия для первичного провода. Серия EWSK.

Трансформатор тока ESUSK

Суммирующие трансформаторы тока для номинальных значений первичного тока 5 A, вторичный номинальный ток 5 A, класс точности 0,2 С разрешением на применение типа для коммерческого учета от PTB, Брауншвайг. Расположенная после типового наименования цифра дает информацию о количестве подключаемых основных трансформаоров, при этом реально подключать макс. 8 первичных входов.

Трансформатор тока EASKD / EWSKD

Комплект трехфазных трансформаторов тока, для номинальных значений первичного тока 3 x 50 A и 3 x 750 A, номинальные значения вторичного тока 5 A или 1 A,классы точности: 0,2, 0,5s и 0,5. С разрешением на применение типа для коммерческого учета от PTB, Брауншвайг, для экономящей место инсталляции в распределительных энергосетях, комплект трансформаторов оснащен шиной первичного подключения и примонитрованной защитной крышкой (защита от касания).

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector