Схема включення трифазного трансформатора у відкритий трикутник. Схеми з'єднання трансформаторів напруги

(малюнок 1, б), Званого іноді V-образним. Розглянемо на кількох типових прикладах області їх застосування.

Малюнок 1. Різниця між сполуками в розімкнутий ( а) І відкритий ( б) Трикутники. Приклади застосування з'єднань в розімкнутий трикутник: ( в) І фільтр напруги нульової послідовності ( г).

Наступний приклад дан з іншої області. На малюнку 1, г показаний фільтр напруги нульової, який служить для виявлення замикань на землю в мережі з ізольованою нейтраллю. Первинні обмотки з'єднані в зірку, її нейтраль обов'язково заземлена, завдяки чому первинна обмотка кожної фази включена на її напруга щодо землі. Вторинні обмотки, з'єднані в розімкнутий трикутник, живлять реле Р.

У нормальних умовах, а також при, але без заземлення геометрична сума фазних напруг дорівнює нулю. Отже, напруга на обмотці реле дорівнює нулю і воно не спрацьовує. Однак при замиканні на землю в напружених з'являється складова нульової послідовності U 0. Реле спрацьовує і виробляє задані дії (включає сигнал, відключає заземлений ділянку, включає резерв тощо).

Звертається увага на наступне. Заземлення нейтрали первинної обмотки (рисунок 1, г) - необхідна умова для дії схеми. Заземлення вторинної обмотки - засіб забезпечення безпеки (дивіться статтю "Схема з'єднання" Зірка "). Токи третє гармонік в контурі вторинних обмоток не виникають, так як трансформатори напруги працюють при малих індукціях, завдяки чому їх магнітопроводи далекі від насичення.

Відкритий трикутник в силових електроустановках рідко використовується, але в ланцюгах вимірювання, обліку та складних релейних захистів знаходить найширше застосування.

На малюнку 2, а в відкритий трикутник з'єднані два однофазних силових трансформатора. Це рівнозначно тому, що з трифазної групи один трансформатор просто не підключено, але все зовнішні висновки як з первинної, так і зі вторинної сторони залишені. Особливості такого з'єднання полягають у наступному:
1. У фазах ab і ac проходять лінійні струми, зрушені по при активному навантаженні щодо відповідних фазних напруг на 30 °. Значить, кожен трансформатор при активному навантаженні працює з cos φ \u003d 0,866 (а не cos φ \u003d 1). Тому що віддається потужність двох трансформаторів, з'єднаних у відкритий трикутник, становить не 2/3, а тільки 58% (2/3 від 86,6%) потужності, яка була б при закритому трикутнику.

Малюнок 2. Приклади з'єднань у відкритий трикутник.

2. Різні опору для лінійних струмів порушують симетрію під навантаженням.

Третій приклад (рисунок 2, в) Показує з'єднання у відкритий трикутник двох однофазних трансформаторів напруги. Таке включення застосовується в електроустановках високої напруги, Якщо достатньо контролювати лінійні напруги U AB, U BC,. Вторинна напруга заземлені для забезпечення безпеки.

1 Пряма, зворотна і нульова послідовності - терміни методу симетричних складових, за допомогою якого розраховуються схеми з несиметричним навантаженням.
2 U AB \u003d k × U ab, U BC \u003d k × U bc, U CA \u003d k × U ca, де k - трансформатора напруги, в нашому прикладі 10000: 100 \u003d 100. Вольтметри градуируют в кіловольт.

СХЕМИ З'ЄДНАННЯ ТРАНСФОРМАТОРІВ НАПРУГИ

Схема з'єднання трансформаторів напруги в зірку, наведена на рис.6.5, а,призначена для отримання напруг фаз відносно землі і міжфазних (лінійних) напруг. Три первинні обмотки TV1з'єднуються в зірку. Почала кожної обмотки ( А, В, C) Приєднуються до відповідних фазах ЛЕП, а кінці X, Y, Zоб'єднуються в загальну точку (нейтраль N1) І заземлюються. При такому включенні до кожної первинної обмотці TV1підводиться напруга фази ЛЕП щодо землі. Кінці вторинних обмоток TV1(х, у, zна рис.6.5, а) Також з'єднуються в зірку, нейтраль якої N2зв'язується з нульовою точкою навантаження N3(опору 1 , 2 , 3 ). У наведеній схемі нейтраль первинної обмотки (точка N1) Жорстко пов'язана з землею і має потенціал, рівний нулю, такий же потенціал матиме нейтраль N2 і пов'язана з нею нейтраль навантаження N3.При такій схемі фазні напруги на вторинній стороні відповідають фазним напруженням щодо землі первинної сторони. Заземлення нейтрали первинної обмотки ТН і наявність нульового проводу у вторинному ланцюзі є обов'язковою умовою для отримання фазних напруг щодо землі.

З'єднання обмоток ТН за схемою y / y зазвичай виконується по 12-й групі. Ця схема може бути здійснена за допомогою трьох однофазних ТН або одного трифазного пятістержневого ТН. Трифазні трехстержневие ТН для даної схеми застосовуватися не можуть, так як в їх муздрамтеатрі відсутні шляхи для замикання магнітних потоків НП Ф 0, створюваних струмом I 0 в первинних обмотках при замиканнях на землю в мережі. У цьому випадку потік Ф 0 замикається через повітря по шляху з великим магнітним опором. Це призводить до зменшення опору НП трансформатора і різкого збільшення I нам. підвищений I нам викликає неприпустимий нагрів трансформатора, в зв'язку з чим застосування трехстержневих ТН


неприпустимо. У пятістержневих трансформаторах для замикання потоків служать четвертий і п'ятий стрижні муздрамтеатру (рис.6.6).

Схема з'єднань обмоток ТН у \u200b\u200bвідкритий трикутник зображена на рис.6.7. Вона виконується за допомогою двох однофазних ТН, включених на два міжфазних напруги, наприклад U AB і U BC . Напруга на затискачах вторинних обмоток ТН завжди пропорційно міжфазних напруг, підведеними з первинної сторони. Між проводами вторинному ланцюзі включаються реле. Схема дозволяє отримувати всі три міжфазних напруги U AB, U BC і U AC .

Схема з'єднань обмоток однофазних ТН в фільтр напруги НП виконується за допомогою трьох однофазних ТН, як показано на рис.6.8. Первинні обмотки з'єднані в зірку з заземленою нейтраллю, а вторинні - послідовно, утворюючи незамкнений трикутник. До зажимів розімкнутих вершин трикутника приєднуються реле. напруга U p на затискачах разомкнутого трикутника дорівнює геометричній сумі напруг вторинних обмоток: U p = U а + U b + U c .

Так як сума трьох фазних напруг дорівнює потроєному напрузі НП, висловлюючи вторинна напруга через первинні, отримуємо

(6.4)

У нормальних умовах напруги фаз симетричні, U p \u003d 0. При КЗ без землі також U p \u003d 3U 0 \u003d 0 (див. Гл. 1). При КЗ на землю (одно- і двофазних) на затискачах разомкнутого трикутника ТН з'являється напруга U p \u003d 3U 0 / K U.

Напруги прямої і зворотної послідовностей утворюють симетричні зірки і тому при підсумовуванні в ланцюзі разомкнутого трикутника завжди дають нуль на його затискачах.

Розглянута схема є фільтром НП. Необхідною умовою роботи схеми в як фільтра НП є заземлення нейтрали первинної обмотки ТН. Застосовуючи однофазні ТН з двома вторинними обмотками, можна з'єднати одну з них за схемою зірки, а другу - за схемою розімкнутого трикутника (рис.6.9). Номінальна вторинна напруга у обмотки, призначеної для з'єднання в розімкнутий трикутник, приймається рівним для мереж із заземленою нейтраллю 100 В, а для мереж з ізольованою нейтраллю 100/3 В.

Схема з'єднання обмоток трифазних ТН в фільтр напруги НП. Для отримання 3U 0 від трифазного пятістержневого ТН (див. Рис.6.6) на кожному з його основних стрижнів 1 , 2 і 3 виконується додаткова (третя) обмотка, соединяемая за схемою розімкнутого трикутника. Напруга на висновках цієї обмотки з'являється тільки при КЗ на землю, коли виникають магнітні потоки НП, замикаються по четвертому і п'ятому стержнів муздрамтеатру. Схеми з пятістержневим ТН дозволяють отримувати одночасно з напругою НП фазні і міжфазні напруги.

Вимірювальний трансформатор напруги служить для зниження високої напруги, що подається в установках змінного струму на вимірювальні прилади і реле захисту і автоматики.

Для безпосереднього включення на високу напругу потрібні були б дуже громіздкі прилади та реле внаслідок необхідності їх виконання з високовольтної ізоляцією. Виготовлення та застосування такої апаратури практично нездійсненно, особливо при напрузі 35 кВ і вище.

Застосування трансформаторів напруги дозволяє використовувати для вимірювання на високій напрузі стандартні вимірювальні прилади, розширюючи їх межі вимірювання; обмотки реле, що включаються через трансформатори напруги, також можуть мати стандартні виконання.

Крім того, трансформатор напруги ізолює (відокремлює) вимірювальні прилади і реле від високої напруги, завдяки чому забезпечується безпека їх обслуговування.

Трансформатори напруги широко застосовуються в електроустановках високої напруги, від їх роботи залежить точність і обліку електроенергії, а також надійність дії релейного захисту та протиаварійної автоматики.

Вимірювальний трансформатор напруги за принципом виконання нічим не відрізняється від. Він складається з сталевого сердечника, набраного з пластин листової електротехнічної сталі, первинної обмотки і однієї або двох вторинних обмоток.

На рис. 1, а показана схема трансформатора напруги з одного вторинною обмоткою. На первинну обмотку подається висока напруга U1, а на напругу вторинної обмотки U2 включений вимірювальний прилад. Почала первинної і вторинної обмоток позначені буквами А і а, кінці - X і х. Такі позначення зазвичай наносяться на корпусі трансформатора напруги поруч з зажимами його обмоток.

Ставлення первинного номінального напруги до вторинного номінальній напрузі називається номінальним трансформатора напруги Кн \u003d U1 ном / U2 ном

Мал. 1. Схема і векторна діаграма трансформатора напруги: а - схема, б - векторна діаграма напруг, в - векторна діаграма напруг

При роботі трансформа тора напруги без похибок його первинне і вторинне напруга збігаються по фазі, як показано на рис. 1,6, і ставлення їх величин одно K н. При коефіцієнті трансформації K н \u003d 1 напруга U2 \u003d U1 (рис. 1, в).

Вимірювальні трансформатори напруги з двома вторинними обмотками

Трансформатори напруги з двома вторинними обмотками, крім харчування вимірювальних приладів і реле, призначаються для роботи на пристроях сигналізації замикань на землю в мережі з ізольованою нейтраллю або на захист від замикань на землю в мережі з заземленою нейтраллю.

Схема трансформатора напруги з двома вторинними обмотками показана на рис. 2, а. Висновки другий (додаткової) обмотки, використовуваної для сигналізації або захисту при замиканнях на землю, позначені пекло і ХД.

На рис. 2,6 приведена схема включення трьох таких трансформаторів напруги в трифазної мережі. Первинні і основні вторинні обмотки з'єднані в зірку. Нейтраль первинної обмотки заземлена. На вимірювальні прилади і реле від основних вторинних обмоток можуть бути подані три фази і нуль. Додаткові вторинні обмотки з'єднані за схемою розімкнутого трикутника. Від них на пристрої сигналізації або захисту подається сума фазних напруг всіх трьох фаз.

При нормальній роботі мережі, в якій включено трансформатор напруги, ця векторна сума дорівнює нулю. Це видно з векторних діаграм рис. 2, в, де Uа, Vв і Uc - вектори фазних напруг, прикладених до первинних обмоток, a Uaд, Уb д і Ucд - вектори напруг первинної н вторинної додаткової обмотки. напруг на вторинних додаткових обмотках, що збігаються за напрямком з векторами на відповідних первинних обмотках (так само, як на рис. 1, в).

Мал. 2. Трансформатор напруги з двома вторинними обмотками. а - схема; б - включення в трифазну ланцюг; в - векторна діаграма

Сума векторів Uaд, Ub д і Ucд отримана шляхом їх поєднання відповідно до схеми з'єднання додаткових обмоток, при цьому приймалося, що стрілки векторів як первинних, так і вторинних напруг відповідають засадам обмоток трансформатора.

Результуюча напруга 3U0 між кінцем обмотки фази С і початком обмотки фази А па діаграмі дорівнює нулю.

У дійсних умовах зазвичай на виході разомкнутого трикутника є мізерно мале напруга небалансу, що не перевищує 2 - 3% номінальної напруги. Цей небаланс створюється завжди наявними незначною несиметрією вторинних фазних напруг і невеликим відхиленням форми їх кривої від синусоїди.

Напруга, що забезпечує надійну роботу реле, трапляється до ланцюга разомкнутого трикутника, виникає тільки при замиканнях на землю з боку первинної обмотки трансформатора напруги. Так як замикання на землю пов'язані з проходженням струму через нейтраль, що з'являється при цьому напруга на виході разомкнутого трикутника згідно з методом симетричних складових називають напругою нульової послідовності і позначають 3U0. У цьому позначенні цифра 3 вказує, що напруга в даному колі є сумарним для трьох фаз. Позначення 3U0 застосовується також і для вихідного кола разомкнутого трикутника, яка подається на реле сигналізації або захисту (рис. 2,6).

Мал. 3. Векторні діаграми напруг первинної і вторинної додаткової обмоток при однофазному замиканні на землю: а - в мережі з заземленою нейтраллю, б - в мережі з ізольованою нейтраллю.

Найбільше значення напруга 3U0 має при однофазному замиканні на землю. При цьому слід мати на увазі, що максимальна величина напруги 3U0 в мережі з ізольованою нейтраллю значно, більше, ніж в мережі з заземленою нейтраллю.

Поширені схеми включення вимірювальних трансформаторів напруги

Найпростіша схема з використанням одного, показана на рис. 1, а, застосовується в пускових шафах двигунів і на переключательних пунктах 6 - 10 кВ для включення вольтметра і реле напруги пристрою АВР.

На рис.4 наведено схеми включення однофазних трансформаторів напруги з декількома обмотками для живлення трифазних вторинних ланцюгів. Група з трьох з'єднаних за схемою зірка - зірка однофазних трансформаторів, показана на рис. 4, а, застосовується для живлення вимірювальних приладів, лічильників і вольтметрів контролю ізоляції в електроустановках 0,5 - 10 кВ з ізольованою нейтраллю і неразветвленной мережею, де не потрібно сигналізація виникнення однофазних замикань на землю.

Для виявлення "землі" по цим вольтметрам вони повинні показувати величини первинних напруг між фазами і землею (див. Векторну діаграму на рис. 3,6). Для цього нуль обмоток ВН заземлюється і вольтметри включаються на вторинні фазні напруги.

Так як при однофазних замиканнях на землю трансформатори напруги можуть тривалий час перебувати під лінійною напругою, їх номінальну напругу має відповідати первинному міжфазних напруг. Внаслідок цього в нормальному режимі при роботі під фазною напругою потужність кожного трансформатора, а отже, і всієї групи знижується в√ 3 раз.Оскільки в схемі заземлений нуль вторинних обмоток, запобіжники у вторинному ланцюзі встановлені у всіх трьох фазах.

Мал. 4. Схеми включення однофазних вимірювальних трансформаторів напруги з одного вторинною обмоткою: а - схема зірка - зірка для електроустановок 0,5 - 10 кВ з ізольованою нейтраллю, б - схема відкритого трикутника для електроустановок 0,38 - 10 кВ, в - те ж для електроустановок 6 - 35 кВ, г - включення трансформаторів напруги 6 -18 кВ за схемою трикутник - зірка для живлення пристроїв АРВ синхронних машин.

На рис. 4,6 і в трансформатори напруги, призначені для живлення вимірювальних приладів, лічильників і реле, що включаються на міжфазні напруги, включені за схемою відкритого трикутника. Ця схема забезпечує симетричні міжфазні напруги Uab, Ubc, Uc a при роботі трансформаторів напруги в будь-якому класі точності.

Особливість схеми відкритого трикутника це недовикористання потужності трансформаторів, так як потужність такої групи з двох трансформаторів менше потужності групи з трьох з'єднаних в повний трикутник трансформаторів не в 1,5 рази, а в√ 3 раз.

Схема рис.4, б застосовується для харчування нерозгалужених ланцюгів напруги електроустановок 0,38 -10 кВ, що дозволяє встановлювати заземлення вторинних ланцюгів безпосередньо у трансформатора напруги.

під вторинних ланцюгах схеми, показаної на рис. 4, в, замість запобіжників встановлений двополюсний автомат, при спрацьовуванні якого блок-контакт замикає ланцюг сигналу "обрив напруги". Заземлення вторинних обмоток виконано на щиті в фазі B, яка додатково заземлити безпосередньо у трансформатора напруги через пробивний запобіжник. Рубильник забезпечує відключення вторинних ланцюгів від трансформатора напруги з видимим розривом. Ця схема застосовується в електроустановках 6 - 35 кв при харчуванні розгалужених вторинних ланцюгів від двох і більше трансформаторів напруги.

На рис. 4, г трансформатори напруги включені за схемою трикутник - зірка, що забезпечує вторинне лінійна напруга U \u003d 173 В, що необхідно для живлення пристроїв автоматичного регулювання збудження (АРВ) синхронних генераторів і компенсаторів. З метою підвищення надійності роботи АРВ запобіжники у вторинних колах не встановлюються, що допускається для нерозгалужених ланцюгів напруги.

Трансформатор напруги за принципом дії і конструктивним виконанням аналогічний звичайному силовому трансформатору. Як показано на рис. 6-1, трансформатор напруги складається з сталевого сердечника (магнітопровода) С, зібраного з тонких пластин трансформаторної сталі, і двох обмоток - первинної та вторинної, ізольованих один від одного і від сердечника.

Первинна обмотка має дуже велике число витків (кілька тисяч) тонкого дроту, включається безпосередньо в мережу високої напруги, а до вторинної обмотці , Що має меншу кількість витків (кілька сотень), підключаються паралельно реле і вимірювальні прилади.

Під впливом напруги мережі по первинній обмотці проходить струм, що створює в осерді змінний магнітний потік Ф, який, перетинаючи витки вторинної обмотки, індукує в ній е. д. з. Е, яка при розімкнутої вторинної обмотці ( холостий хід трансформатора напруги) дорівнює напрузі па її затискачах U 2X..X,

Напруга U 2X..X в стільки разів менше первинної напруги U 1 у скільки разів число витків вторинної обмотки менше числа витків первинної обмотки:

Ввівши таке позначення, можна написати:

На паспортах трансформаторів напруги їх коефіцієнти трансформації вказуються дробом, в чисельнику якого - номінальне первинна напруга, а в знаменнику - номінальне вторинне напруга. Так, напри

Мер, якщо на паспорті трансформатора напруги написано 6 000/100, то це означає, що даний трансформатор напруги призначений для установки в мережі з номінальною напругою 6 000 В і має коефіцієнт трансформації 60.

Для правильного з'єднання трансформаторів напруги між собою і правильного підключення до них реле напрямку потужності, ватметрів і лічильників заводи - виробники позначають (маркують) вивідні затискачі обмоток певним чином: початок первинної обмотки - А, кінець - Х; початок основної вторинної обмотки - а, кінець - х; початок додаткової вторинної обмотки - а д, кінець - х д.

При включенні однофазних трансформаторів напруги на фазні напруги початку первинних обмоток приєднуються до фаз, а кінці збираються в нульову точку. При включенні трансформаторів напруги на міжфазні напруги початку первинних обмоток підключаються до початкових фазах порядку їх електричного чергування один за одним. Наприклад, при включенні двох однофазних трансформаторів напруги на міжфазні напруги АВ і ВС (за схемою рис. 6-3, б) при чергуванні фаз А, В, С перший трансформатор напруги включається початком первинної обмотки до фази А, кінцем - до фази В, а другий - початком до фази в і кінцем - до фази С. При маркуванні висновків вторинних обмоток трансформаторів напруги за початок а приймається той висновок, з якого струм виходить, в той час коли в первинній обмотці струм проходить від початку а до кінця X, як показано на рис. 6-2. Іншими словами, якщо на первинній стороні ток входить в початок А, то однополярним висновком, т. Е. Початком вторинної обмотки а, буде той її висновок, з якого в цей момент струм виходить.

При маркуванні і включенні обмоток за таким правилом напрямок струму в реле, як показано на рис. 6-2, при включенні реле через трансформатор напруги залишиться таким же, як і при включенні безпосередньо в мережу.

Трансформатори напруги бувають трифазні і однофазні. Останні в залежності від призначення з'єднуються між собою в різні схеми.

На рис. 6-3 і 6-4 наведені основні схеми з'єднання однофазних трансформаторів напруги.

На рис. 6-3, а дана схема включення одного трансформатора напруги на міжфазова напруга. Ця схема застосовується, коли для захисту або вимірювань потрібно тільки одне міжфазова напруга.

На рис. 6-3, б приведена схема з'єднання двох трансформаторів напруги у відкритий трикутник (або неповну зірку). Ця схема, що одержала широке поширення, застосовується, коли для захисту або вимірювань потрібно мати два або три міжфазних напруги.

На рис. 6-3, в наведена схема з'єднання трьох трансформаторів напруги в зірку. Ця схема також отримала широке поширення і застосовується, коли для захисту або вимірювань потрібні фазні напруги або ж фазні і міжфазні напруги одночасно.

На рис. 6-3, г наведено з'єднання трьох трансформаторів напруги за схемою трикутник - зірка. Ця схема забезпечує підвищену напругу на вторинній стороні, рівне

Така напруга необхідно для харчування електромагнітних коректорів напруги пристроїв автоматичного регулювання збудження генераторів.

На рис. 6-4 представлена \u200b\u200bсхема з'єднання трансформатора напруги, що має дві вторинні обмотки. Первинна обмотка і основна вторинна обмотка з'єднані в зірку, т. Е. Так само, як на розглянутій вище схемі рис. 6-3, ст. Додаткова вторинна обмотка з'єднана в схему разомкнутого трикутника (на суму фазних напруг). Таке з'єднання застосовується для отримання напруги нульової послідовності (див. § 6-7), необхідного для включення реле напруги і реле напрямку потужності захисту від однофазних к. З. в мережі з заземленими нульовими точками трансформаторів і для сигналізації при однофазних замиканнях на землю в мережі з ізольованими нульовими точками трансформаторів.

Як відомо, сума трьох фазних напруг в нормальному режимі, а також при двофазних і трифазних к. З. дорівнює нулю. Тому в зазначених умовах напруга між точками О 1 - О 2 на рис. 6-4 дорівнює нулю (практично між цими точками є невелика напруга 0,5-2 В, яке називається напругою небалансу).

При однофазному к. З. в мережі з заземленими нульовими точками трансформаторів (мережі 110 кВ і вище) фазна напруга пошкодженої фази стає рівним нулю, а геометрична сума фазних напруг двох непошкоджених фаз виявляється рівною фазній напрузі. У мережі з ізольованими нульовими точками трансформаторів (мережі 35 кВ і нижче) при однофазних замиканнях на землю напруги непошкоджених фаз стають рівними міжфазних напруг, а їх геометрична сума виявляється рівною потроєному фазній напрузі.

Для того щоб в останньому випадку напруга на реле не перевершувало номінального значення, рівного 100 В, у трансформаторів напруги, призначених для мереж, що працюють з ізольованими нульовими точками трансформаторів, вторинні додаткові обмотки, що з'єднуються в схему разомкнутого трикутника, мають підвищений в 3 рази коефіцієнт трансформації , наприклад 6 000/100/3.

Напруга нульової послідовності може бути також отримано від спеціальних обмоток трифазних трансформаторів напруги.

У конструкції, показаної на рис. 6-5, спеціальні обмотки розташовані на крайніх стрижнях пятістержне-вого сердечника і з'єднані послідовно між собою.

У нормальному режимі, а також при двофазних і трифазних к. З., Коли сума фазних напруг дорівнює нулю, магнітний потік в крайніх стрижнях відсутня, і тому напруги на спеціальних обмотках немає. При однофазних к. З. або замиканнях на землю сума фазних напруг не дорівнює нулю. Тому магнітний потік замикається по крайнім стержнів і індукує напругу на спеціальних обмотках.

В іншій конструкції, показаної на рис. 6-6, є додаткова вторинна обмотка, розташована на основних стрижнях і поєднана в схему разомкнутого трикутника.

При включенні первинних обмоток трансформаторів напруги на фазні напруги вони з'єднуються в зірку, нульова точка якої обов'язково з'єднується з землею (заземлюється), як показано на рис. 6-3, в, 6-4, 6-5, 6-6. Заземлення первинних обмоток необхідно для того, щоб при однофазних к. З. або замиканнях на землю в мережі, де встановлено трансформатор напруги, реле і прилади, включені на його вторинну обмотку, правильно вимірювали напругу фаз щодо землі.

Вторинні обмотки трансформаторів напруги підлягають обов'язковому заземлення незалежно від схеми їх з'єднань. Це заземлення є захисним - забезпечує безпеку персоналу при попаданні високої напруги у вторинні кола. Зазвичай заземляется нульова точка зірки (рис. 6-3, в і г) або один з фазних проводів (рис. 6-3, а і б, рис. 6-4).

Первинні обмотки трансформаторів напруги до 35 кВ підключаються до мережі через запобіжники високої напруги і обмежують опору. Призначенням цих запобіжників є швидке відключення від мережі пошкодженого трансформатора напруги. Обмежують опору встановлюються для зниження величини струму к. З., Якщо відключає здатність запобіжників недостатня.

Для захисту обмоток трансформатора напруги від тривалого проходження струму к. З. при пошкодженнях у вторинних ланцюгах встановлюються запобіжники низької напруги або автомати. Конструкції запобіжників і плавких вставок повинні бути надійними, що виключають обриви, втрату контакту та інші ушкодження, що призводять до зникнення напруги на захист. Запобіжники, і автомати повинні бути правильно вибрані з урахуванням відбудови від максимального струму навантаження, який може через них проходити (див. гл. 2).

Зникнення напруги від трансформатора напруги внаслідок несправностей запобіжників сприймається захистом так само, як зниження напруги при к. З. в мережі, що захищається, і призводить до її неправильного дії. Тому захисту, що реагують на зниження або зникнення напруги або виконуються так, що відрізняють к. З. від несправності у вторинних колах, або забезпечуються спеціальними блокуваннями.

На рис. 6-7 наведено для прикладу дві схеми включення захисту мінімальної напруги. На рис. 6-7, а два реле мінімальної напруги включені на різні міжфазні напруги трансформатора напруги, їхні контакти з'єднані послідовно. При такій схемі включення захист не може спрацювати хибно при перегорання одного із запобіжників. Однак помилкове дію можуть мати місце при пошкодженні єдиного трансформатора напруги або при одночасному перегорання двох запобіжників. Більш надійна в цьому відношенні схема на рис. 6-7, б, в якій так само використовуються два реле мінімальної напруги, але включені на різні трансформатори напруги.

На рис. 6-8 наведена схема включення спеціальної блокування, що запобігає помилкове дію захисту при порушенні ланцюгів від трансформатора напруги. Блокування типу КРБ-11 (Б на рис. 6-8) складається з трьох конденсаторів З однаковою ємності, реле напруги Н про і токового реле Т о. Конденсатори С з'єднані в зірку для створення штучної нульової точки і включені на фазні напруги. У провід, що з'єднує нульову точку конденсаторів з нульовою точкою вторинної обмотки трансформатора напруги, включена обмотка реле напруги Н о, через який розмикає контакт якого подається оперативний струм на комплект захисту КЗ.

Ланцюг обмотки реле Н про проходить через розмикає контакт токового реле Т о, обмотка якого включена в нульовий провід трансформаторів струму, що живлять комплект захисту КЗ від міжфазних коротких замикань.

Нормально, коли сума фазних напруг дорівнює нулю, напруги нульових точок зірки конденсаторів і вторинної обмотки трансформатора напруги також дорівнюють нулю і тому струм в обмотці реле Н про відсутній. При перегорання одного або двох будь-яких запобіжників напруга нульової точки зірки конденсаторів стане рівним сумі напруг залишилися фаз, а напруга нульової точки зірки вторинної обмотки трансформатора напруги залишиться рівним нулю. В результаті під впливом напруги, що виникла між нульовими точками, через обмотку реле Н про піде струм і реле, спрацювавши, нижнім контактом зніме оперативний струм з комплекту захисту КЗ, а верхнім подасть сигнал.

При перегорання запобіжників всіх трьох фаз блокування розглянутого типу не працює, що є її органічним недоліком. При двофазному к. З. на землю на захищається лінії симетрія фазних напруг, вхідних до зірки конденсаторів, порушується, і блокування може спрацювати і вивести захист з дії. Для запобігання такого неправильного дії блокування передбачено струмове реле Т о, яке в даному випадку спрацьовує і, розмикаючи ланцюг обмотки реле Н о, перешкоджає його спрацьовування.

Для мереж, що працюють з ізольованими нульовими точками трансформаторів, випускається блокування типу КРБ-12, що працює на аналогічному принципі (див. § 6-7). Для мереж напругою 500 кВ випускається складніша блокування, що діє при перегорання також і трьох запобіжників [Л. 5].

Трансформатори напруги мають дві похибки:

1) похибка в напрузі (або в коефіцієнті трансформації), під якою розуміється відхилення дійсного коефіцієнта трансформації від номінального;

2) похибка по куту, під якою розуміється кут зсуву вторинного напруги щодо первинного.

Залежно від похибок трансформатори напруги поділяються на класи точності. Допустимі похибки в залежності від класу точності наведені в табл. 6-1.

Один і той же трансформатор напруги в залежності від навантаження, підключеної до його вторинної обмотці, може працювати з різним класом точності і переходити з одного класу в інший при зміні навантаження щодо його номінальної потужності. Тому в каталогах і паспортах на трансформатори напруги вказуються два значення потужності: номінальна потужність в вольт-амперах, з якої трансформатор напруги може працювати в гарантованому класі точності, і гранична потужність, з якою трансформатор напруги може працювати з допустимим нагріванням обмоток. Гранична потужність трансформатора напруги в кілька разів перевищує номінальну. Так, у трансформатора напруги типу НОМ-6 з коефіцієнтом трансформації 6 000/100 для класу точності 1 номінальна потужність становить 50 В -А, а гранична - 300 В-А.

Крім розглянутих вище основних похибок, що виникають при трансформації первинної напруги на вторинну сторону, на роботу релейного захисту та точність вимірювань впливають також додаткові похибки від падіння напруги в ланцюгах напруги від трансформатора напруги до місця установки панелей захисту або вимірювань. Тому відповідно до вимог ПУЕ [Л. 41] перетин жил кабелів повинно вибиратися так, щоб падіння напруги в зазначених ланцюгах не перевищувало: 3% для релейного захисту, 1,5% для щитових вимірювальних приладів і 0,5% і для лічильників.