Здравствуйте, уважаемые коллеги. Недавно озадачился вопросом: почему на обходной системе шин 110 кВ устанавливают именно однофазный ТН? Почему бы не установить конденсатор связи с ШОН, как это часто делается на линиях 110 кВ? Причины экономические или технические? Интересны ваши соображения.

2 Ответ от High_Voltage 2018-07-25 21:07:02

• High_Voltage
• Пользователь
• Неактивен

• Откуда: ХМАО-Югра
• Зарегистрирован: 2014-03-07
• Сообщений: 1,272
• Репутация : [ 1 | 0 ]

Re: ТН на обходной системе шин 110 кВ

При необходимости к ТН ОСШ можно подключить вольтметр для контроля напряжения на ОСШ. Правда ни разу не видел такого прибора.

3 Ответ от Lekarь 2018-07-25 22:13:18

• Lekarь
• Пользователь
• Неактивен

• Зарегистрирован: 2014-12-26
• Сообщений: 4,872
• Репутация : [ 9 | 0 ]

Re: ТН на обходной системе шин 110 кВ

Здравствуйте, уважаемые коллеги. Недавно озадачился вопросом: почему на обходной системе шин 110 кВ устанавливают именно однофазный ТН? Почему бы не установить конденсатор связи с ШОН, как это часто делается на линиях 110 кВ? Причины экономические или технические? Интересны ваши соображения.

Если внимательно посмотрите, то ТН также устанавливают на присоединениях станций, блочных линий. На ОСШ основной мотив — это возможность проведения синхронизации, когда она требуется, чтобы по обе стороны выключателя было установлено однотипное оборудование. Второе, это в период массового применения воздушных выключателей, было много случаев взрывов конденсаторов. ТНы тоже взрывались, но реже, правда последствия были очень тяжелые, что мне помнится.
И конденсаторы тоже ставили и не только на ОСШ ,но и на системах шин, но в качестве ФРК — феррорезонансных компенсаторов.

4 Ответ от nkulesh 2018-07-26 02:52:38

Re: ТН на обходной системе шин 110 кВ

Уже обсуждали ранее сравнение вариантов ТН с НДЕ (т.е. все практически современные ТН иностранного производства) и конденсатора связи с ШОН. Последнее — советский вариант, экономный, применялся на линиях, где КС устанавливался для организации ВЧ канала. Да, для синхронизации лучше иметь ТН, от него проще получить необходимое напряжение (именно 100 В, в отличии от схем АПВ, где сигнал от ШОН требует индивидуальной настройки реле контроля синхронизма). Электромагнитный ТН, типовое решение ЭСП, приходилось иногда выводить при применении воздушных выключателей из-за феррорезонанса. Я помню, на одной ПС в межсистемной связи ТН ОСШ взорвался, и при замене выключателей линий на ОВ цепи тока от ШОН подключали к схеме АПВ ОВ «вручную», на ряду зажимов, без перерегулировки реле, конечно. Речь о новом объекте идёт?

В) Схемы с одной рабочей и обходной системами шин

При большом количестве присоединений на повышенном напряжении возможно применение схем с одиночной секционированной системой шин (см. рис. 2.3). Эта схема обладает рядом существенных недостатков, в том числе необходимостью отключения линии или источников питания на все время ремонта выключателя в их цепи. При напряжении 35 кВ отключение линии будет непродолжительным, так как длительность ремонта выключателей невелика. В этот период используется резерв по сети, чтобы обеспе­чить питание потребителей. При напряжениях 110 кВ и выше длитель­ность ремонта выключателей,

Рис. 2.3. Схемы с одной системой сборных шин несекционированых (а) и секционированных (б)

особенно воздушных, возрастает и становит­ся недопустимым отключать цепь на все время ремонта, поэтому схема по рис. 2.3 применяется только для РУ 35 кВ.

Одним из важных требований к схемам на стороне высшего напряже­ния является создание условий для ревизий и опробований выключателей без перерыва работы. Этим требованиям отвечает схема с обходной систе­мой шин (рис. 2.4). В нормальном режиме обходная система шин АО на­ходится без напряжения, разъединители QSO, соединяющие линии и транс­форматоры с обходной системой шин, отключены. В схеме предусматри­вается обходной выключатель QO, который может быть присоединен к любой секции с помощью развилки из двух разъединителей. Секции в этом случае расположены параллельно друг другу. Выключатель QO мо­жет заменить любой другой выключатель, для чего надо произвести сле­дующие операции: включить обходной выключатель QO для проверки исправности обходной системы шин, отключить Q0, включить QSO, вклю­чить QO, отключить выключатель Q1, отключить разъединители QSI и QS2.

Рис. 2.4. Схема с одной рабочий и обходной системами шин:

а – схема с совмещенным обходным и секционным выключателем и отделителями в цепях трансформатора; б – режим замены линейного выключателя обходным; в – схема с обходным и секционным выключателем.

После указанных операций линия получает питание через обходную си­стему шин и выключатель QO от первой секции (2.4, б). Все эти операции производятся без нарушения электроснабжения по линии, хотя они свя­заны с большим количеством переключений.

С целью экономии функции обходного и секционного выключателей могут быть совмещены. На схеме рис. 2.4, а кроме выключателя QO есть перемычка из двух разъединителей QS3 и QS4. В нормальном режиме эта перемычка включена, обходной выключатель присоединен к секции В2 и также включен. Таким образом секции В1 и В2 соединены между собой через QO, QS3, QS4, и обходной выключатель выполняет функции секцион­ного выключателя. При замене любого линейного выключателя обходным необходимо отключить QO, отключить разъединитель перемычки (QS5), а затем использовать QO по его назначению. На все время ремонта линей­ного выключателя параллельная работа секций, а следовательно, и линий нарушается. В цепях трансформаторов в рассматриваемой схеме установ­лены отделители (могут устанавливаться выключатели нагрузки QW). При повреждении в трансформаторе (например, Т1) отключаются выключатели линий W1, W3 и выключатель QO. После отключения отделителя QR1 вы­ключатели включаются автоматически, восстанавливая работу линий. Та­кая схема требует четкой работы автоматики.

Схема по рис. 2.4, а рекомендуется для ВН подстанций (110 кВ) при числе присоединений (линий и трансформаторов) до шести включительно, когда нарушение параллельной работы линий допустимо и отсутствует перспектива дальнейшего развития. Если в перспективе ожидается расши­рение РУ, то в цепях трансформаторов устанавливаются выключатели. Схемы с трансформаторными выключателями могут применяться для на­пряжений 110 и 220 кВ на стороне ВН и СН подстанций [3].

При большем числе присоединений (7 — 15) рекомендуется схема с от­дельными обходным QO и секционным QB выключателями. Это позво­ляет сохранить параллельную работу линий при ремонтах выключателей (рис. 2.4, в).

В обеих рассмотренных схемах ремонт секции связан с отключением всех линий, присоединенных к данной секции, и одного трансформатора, поэтому такие схемы можно применять при парных линиях или линиях, резервируемых от других подстанций, а также радиальных, но не более одной на секцию [3].

Видео:Лапидус А.А. Схема распределительных устройств (РУ): 1СШ+ОСШСкачать

На электростанциях возможно применение схемы с одной секциониро­ванной системой шин по рис. 2.4, в, но с отдельными обходными выклю­чателями на каждую секцию.

г)Схема с двумя системами шин

Схемы РУ с двумя системами сборных шин являются естественным развитием схем с одной системой сборных шин. В схеме с двумя системами сборных шин и одним выключателем на цепь (рис. 2.5, а) нормально в работе находятся обе системы шин при включенном или отключен­ном (по режимным соображениям) шиносоединительном выключателе ШСВМ.

Каждое присоединение подключается (согласно принятой фиксации) к той или другой системе сборных шин, выполняющих в данном случае роль не только ремонтных, но и оперативных аппаратов, т. е. таких аппаратов, с помощью которых возможно переключение цепей с одной системы сборных шин на другую, при помощи разъединителей развилки. Эта операция выпол­няется при включенном ШСВМ[4].

При помощи ШСВМ можно отключить любое присоеди­нение, если оно по каким-либо причинам не может быть отключено «своим» выключателем. Для этого включается ШСВМ и все присоединения, кроме отключаемого, перево­дятся на одну из систем сборных шин, а отключаемое ос­тается на другой системе. Затем это присоединение вместе с системой сборных шин отключается ШСВМ.

Рис. 2.5. Распределительные устройства с двумя системами сборных шин:

а — с одним выключателем на цепь; б — оперативная схема при выводе в ре­монт выключателя присоединения с установкой ремонтной перемычки; в — одна из систем сборных шин секционирована; 1 — развилка шинных разъединителей; 2 — ремонтная перемычка; 3 — выключатель присоединения отключен и выведен из схемы; 4 — присоединение секционного выключателя с реактором

Шиносоединительный выключатель используется также при выводе в ремонт выключателей присоединений. Элек­трическая цепь, выключатель которой предполагается вы­вести в ремонт, отключается, выводимый в ремонт выклю­чатель отсоединяется от шин, и далее цепь включается в работу через ШСВМ. При осуществлении этой операции от­соединенные от выключателя шины соединяются между собой специальными ремонтными перемычками из провода (рис. 2.5, б).

Схема предоставляет возможность поочередного выво­да в ремонт систем сборных шин без прекращения работы электрических цепей. Для ремонта шинных разъедините­лей отключается лишь та цепь, разъединители которой выводятся в ремонт.

При повреждении на системе сборных шин автоматиче­ски отключаются присоединения только этой системы сбор­ных шин. Для ввода присоединений в работу необходимо переключение их шинными разъединителями с поврежден­ной на оставшуюся в работе систему сборных шин. К по­тере присоединений электроустановки приводит также от­каз в работе выключателя цепи во время к.з. на ней.

Существенным недостатком схемы является отключение всей электроустановки при следующих обстоятельствах:

коротком замыкании на рабочей системе сборных шин, когда другая система сборных шин выведена в ремонт;

создании ремонтных схем, связанных с ремонтом вы­ключателей;

повреждении ШСВМ, а также не отключении его во вре­мя к. з. на одной из систем сборных шин, когда в работе находились обе системы сборных шин.

К недостаткам схемы относят увеличение в 2 раза числа шинных разъединителей и более сложное выполне­ние блокировки между выключателями и разъединителя­ми, а также между рабочими и заземляющими разъеди­нителями.

Использование шинных разъединителей в качестве опе­ративных аппаратов, несмотря на наличие блокировок, не исключает ошибочных действий персонала при переклю­чениях. Часты, например, случаи включения (отключения) шинных разъединителей под током нагрузки, включения шинных разъединителей на не снятые заземления и т. д.

Надежность схем с двумя системами сборных шин и од­ним выключателем на цепь повышается при секционирова­нии шин выключателем. Обычно секционируется одна рабо­чая система сборных шин, другая не секционируется и явля­ется резервной (рис. 2.5, в). В схеме имеются два шиносоединительных выключателя, соединяющих каждую секцию шин с резервной системой сборных шин. Это позволяет выводить в ремонт любую секцию шин путем перевода ее присоединений на резервную систему сборных шин. При необходимости возможно сохранение параллельной работы источников питания включением другого ШСВМ, который будет выполнять роль секционного выключателя.

Измерительные трансформаторы напряжения в схемах релейной защиты и автоматики

Видео:✅Для чего служит ЗОН 110кВ?Скачать

О том, как токи огромных величин высоковольтного оборудования энергетики моделируются с большой точностью для безопасного использования в цепях РЗА написано в этой статье — Измерительные трансформаторы тока в схемах релейной защиты и автоматики.

Здесь же рассказывается о способах преобразования напряжений величиной в десятки и сотни киловольт для управления работой устройств релейных защит и автоматики на основе двух принципов:

1. трансформации электроэнергии;

Первый способ позволяет более точно отображать вектора первичных величин и за счет этого широко распространен. Второй метод используется для контроля определенной фазы напряжения сети 110 кВ схем с обходной системой шин и в некоторых других случаях. Но, за последнее время он находит все большее применение.

Как изготовлены и работают измерительные трансформаторы напряжения

Основное принципиальное отличие измерительных трансформаторов напряжения (ТН) от трансформаторов тока (ТТ) состоит в том, что они, как и все силовые модели, рассчитаны на обычную работу без закороченной вторичной обмотки.

В то же время, если силовые трансформаторы предназначены для передачи транспортируемой мощности с минимальными потерями, то измерительные трансформаторы напряжения конструируются с целью высокоточного повторения в масштабе векторов первичного напряжения.

Принципы работы и устройства

Конструкцию трансформатора напряжения, как и трансформатора тока, можно представить магнитопроводом с намотанными вокруг него двумя обмотками:

Специальные сорта стали для магнитопровода, а также металл их обмоток и слой изоляции подбираются для максимально точного преобразования напряжения с наименьшими потерями. Число витков первичной и вторичной катушек рассчитывается таким образом, чтобы номинальное значение высоковольтного линейного напряжения сети, подаваемое на первичную обмотку, всегда воспроизводилось вторичной величиной 100 вольт с тем же направлением вектора для систем, собранных с заземленной нейтралью.

Если же первичная схема передачи энергии создана с изолированной нейтралью, то на выходе измерительной обмотки будет присутствовать 100/√3 вольт.

Для создания разных способов моделирования первичных напряжений на магнитопроводе может располагаться не одна, а несколько вторичных обмоток.

Измерительные трансформаторы применяются для замера линейных и/или фазных первичных величин. Для этого силовые обмотки включают между:

проводами линии с целью контроля линейных напряжений;

шиной или проводом и землей, чтобы снимать фазное значение.

Важным элементом безопасности измерительных трансформаторов напряжения является заземление их корпуса и вторичной обмотки. На него обращается повышенное внимание, ведь при пробое изоляции первичной обмотки на корпус или во вторичные цепи в них появится высоковольтный потенциал, способный травмировать людей и сжечь оборудование.

Преднамеренное заземление корпуса и одной вторичной обмотки отводит этот опасный потенциал на землю, чем предотвращает дальнейшее развитие аварии.

Пример подключения измерительного трансформатора напряжения в сети 110 киловольт показан на фотографии.

Видео:Одна, секционированная выключателем, система шин 6-10 кВ (схема 6(10)-1)Скачать

Здесь выделено, что силовой провод каждой фазы подключен ответвлением к выводу первичной обмотки своего трансформатора, размещенного на общей заземленной железобетонной опоре, поднятой на безопасную для электротехнического персонала высоту.

Корпус каждого измерительного ТН со вторым выводом первичной обмотки заземляется прямо на этой платформе.

Вывода вторичных обмоток собраны в клеммной коробке, расположенной в нижней части каждого ТН. К ним подключаются провода кабелей, собираемых в распределительном силовом ящике, расположенном рядом на высоте, удобной для обслуживания с земли.

В нем не только осуществляется коммутация схемы, но и устанавливаются автоматические выключатели вторичных цепей напряжения и рубильники или блоки для выполнения оперативных переключений и проведения безопасного обслуживания оборудования.

Собранные здесь шинки напряжения подводятся к устройствам релейных защит и автоматики специальным силовым кабелем, к которому предъявляются повышенные требования по снижению потерь напряжения. Этот очень важный параметр цепей измерения рассмотрен отдельной статьей здесь — Потери и падение напряжения

Кабельные трассы измерительных ТН также защищаются металлическими коробами или железобетонными плитами от случайного механического повреждения, как и ТТ.

Еще один вариант подключения измерительного трансформатора напряжения типа НАМИ, размещенного в ячейке сети 10 кВ, показан на картинке ниже.

Каждая фаза первичной сети подключается на соответствующий ввод силовой обмотки. Провода вторичных цепей выводятся отдельным кабелем к своему клеммнику.

2. Вторичные обмотки и их цепи

Простая схема включения одного трансформатора на линейное напряжение силовой схемы показана ниже.

Эта конструкция может встретиться в цепях до 10 кВ включительно. Она на каждой стороне имеет защиту предохранителями соответствующих номиналов.

В сети 110 кВ подобный трансформатор напряжения может устанавливаться на одну фазу обходной системы шин для обеспечения контроля синхронизма цепей подключаемого присоединения и ОСШ.

На вторичной стороне используются две обмотки: основная и дополнительная, обеспечивающие выполнение синхронного режима при управлении выключателями с блочного щита.

Для включения трансформатора напряжения на две фазы обходной системы шин при управлении выключателями с главного щита применяется следующая схема.

Видео:РУ 110-220 кВ со сборными шинами (схемы 110-9, 13, 13Н)Скачать

Здесь ко вторичному вектору «кф», образованному предыдущей схемой, добавляется вектор «ик».

Следующая схема получила название «открытого треугольника» или неполной звезды.

Она позволяет смоделировать систему из двух или трех междуфазных напряжений.

Наибольшими же возможностями обладает подключение трех трансформаторов напряжения по схеме полной звезды. В этом случае можно получить как все фазные, так и линейные напряжения во вторичных цепях.

За счет этой возможности этот вариант используется на всех ответственных подстанциях, а вторичные цепи для таких ТН создаются с двумя видами обмоток, включаемыми по схемам звезды и треугольника.

Приведенные схемы включения обмоток являются наиболее типовыми и далеко не единственными. Современные измерительные трансформаторы обладают различными возможностями и под них вводятся определенные корректировки в конструкцию и схему подключения.

Классы точности измерительных трансформаторов напряжения

Для определения погрешностей при метрологических измерениях ТН руководствуются схемой замещения и векторной диаграммой.

Этот довольно сложный технический метод позволяет определить погрешности каждого измерительного ТН по амплитуде и углу отклонения вторичного напряжения от первичного и назначить класс точности для каждого поверяемого трансформатора.

Все параметры замеряются при номинальных нагрузках во вторичных цепях, на которые создан ТН. Если их превысить при эксплуатации или поверке, то погрешность выйдет за значение номинальной величины.

Измерительным трансформаторам напряжения присваиваются 4 класса точности.

Классы точности измерительных трансформаторов напряжения

Класс №3 используется в моделях, работающих в устройствах РЗА, не требующих высокой точности, например, — для срабатывания элементов сигнализации о возникновении неисправных режимов в схемах питания.

Самой высокой точностью 0,2 обладают приборы, используемые для ответственных высокоточных измерений при наладках сложных устройств, проведения испытаний при приемке, настройках автоматики регулирования частоты и других подобных работах. ТН с классами точности 0,5 и 1,0 чаще всего устанавливаются на высоковольтном оборудовании для передачи вторичных напряжений на щитовые приборы, контрольные и расчетные счетчики, релейные комплекты блокировок, защит, синхронизации цепей.

Способ емкостного отбора напряжения

Принцип этого метода заключается в обратно пропорциональном выделении напряжения на цепочке последовательно включенных обкладок конденсаторов разной емкости.

Видео:Лапидус А.А. Схема распределительных устройств (РУ): 2СШ+ОСШСкачать

Рассчитав и подобрав номиналы емкостей, включенных последовательно с фазным напряжением шин либо линии Uф1, удается получить на конечном конденсаторе С3 вторичную величину Uф2, которая снимается прямо с емкости или через подключенное для облегчения настроек трансформаторное устройство с регулируемым числом обмоток.

Особенности эксплуатации измерительных трансформаторов напряжения и их вторичных цепей

В целях безопасности все вторичные цепи ТН должны быть защищены автоматическим выключателями типа АП-50 и заземлены медным проводом с сечением не менее 4 мм кв.

Если на подстанции используется двойная система шин, то цепи каждого измерительного трансформатора должны подключаться через схему реле повторителей положения разъединителей, которая исключает одновременную подачу напряжения на одно устройство РЗА от разных ТН.

Все вторичные цепи от клеммной сборки ТН до устройств РЗА должны выполняться одним силовым кабелем так, чтобы сумма токов всех жил была равна нулю. Для этого запрещено:

отдельно выводить шинки «В» и «К» и объединять их для совместного заземления;

подключать шинку «В» к устройствам синхронизации через контакты ключей, переключателей, реле;

переключать шинку «В» на счетчиках контактами РПР.

Все работы с действующим оборудованием производятся специально подготовленным для этого персоналом под контролем должностных лиц и по бланкам переключений. Для этого в цепях трансформаторов напряжения установлены рубильники, предохранители, автоматические выключатели.

При выводе из работы определенного участка цепей напряжения обязательно указывается способ проверки выполненного мероприятия.

Периодическое техническое обслуживание

Вторичные и первичные цепи трансформаторов при эксплуатации подвергаются разным срокам проверок, которые привязаны ко времени, прошедшему после ввода устройства в эксплуатацию и включают в себя различный объем выполнения электротехнических замеров и чисток оборудования специально обученным ремонтным персоналом.

Основная неисправность, которая может проявиться в цепях напряжения при их эксплуатации — возникновение токов коротких замыканий между обмотками. Чаще всего это происходит при невнимательной работе специалистов электриков в действующих цепях напряжения.

При случайном закорачивании обмоток отключаются защитные автоматические выключатели, расположенные в клеммном ящике на измерительном ТН, и пропадают цепи напряжения, питающие реле мощности, комплекты блокировок, синхронизма, дистанционные защиты и другие устройства.

В этом случае возможно ложное срабатывание действующих защит или отказ их работы при возникновении неисправностей в первичной схеме. Такие замыкания необходимо не только быстро устранять, но и включать все автоматически отключенные устройства.

Измерительные трансформаторы тока и напряжения являются обязательным элементом на любой электрической подстанции. Они необходимы для надежной работы устройств релейной защиты и автоматики.

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Подписывайтесь на наш канал в Telegram!

Видео:Лапидус А.В. Оперативные переключения глазами релейщика.Скачать

Просто пройдите по ссылке и подключитесь к каналу.

Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:

🌟 Видео

3.3 Системы оперативного тока подстанции 2 1Скачать

Вывод ремонт секции шин.Скачать

Отыскание земли в сети 6,10,35кВСкачать

Лапидус А.А. Схема распределительных устройств (РУ): 1СШСкачать

Электрические подстанции #2 - Виды главных схем распределительных устройствСкачать

РЗ #51 Дифференциальная защита шин (часть 1)Скачать

Модель подстанцииСкачать

Обзор главной схемы ПС 220кВСкачать

Лапидус А.А. Схема распределительных устройств (РУ): 2СШСкачать

3.1 ДЗШ 110 кВ УРОВ 110 кВ 1Скачать

✅Для чего служат трансформаторы напряжения на подстанциях и электростанцияхСкачать

ДЗШ 110кВ на ПС 220/110/10кВСкачать

Логическая защита шин. Принцип действия и особенностиСкачать

Для чего предназначен щит собственных нужд на подстанции?Скачать