Naponski transformator  dizajniran je da spusti visoki napon na standardnu ​​vrijednost od 100 ili 100 / v3 V i odvoji krugove merenja i relejnu zaštitu od primarnih visokonaponskih krugova. Kolo za uključivanje jednofaznog naponskog transformatora prikazan je na Sl. primarnom namotaju je uključen u napajanje naponom U1, a do sekundarnog namotaja (U2 napona) paralelno su spojeni zavojnica mjerni instrumenti i releja. Za bezbednost servisa jedan izlaz sekundarnog namotaja je uzemljen. Napon transformatora za razliku od trenutne transformator radi u režimu u neposrednoj blizini na prazan hod, jer je otpor paralelno kalemova i relejnih uređaja je velika, a trenutna troši ih je mali.

1 - primarni namotaj; 2 - magnetni krug; 3 - sekundarni namotaj

Nominalni odnos konverzije određuje se sledećim izrazom:

Gde su U1nom i U2nom - nominalni primarni i sekundarni napon, respektivno.
  Raspršivanje magnetnog fluksa i gubitaka u jezgru dovode do greške u merenju

Kao iu strujnim transformatorima, vektor sekundarnog napona je pomjeren u odnosu na primarni vektor napona ne tačno 180 °. Ovo određuje uglovnu grešku.

U zavisnosti od nominalne greške razlikuju se klase tačnosti od 0,2; 0.5; 1; 3.

Greška zavisi od dizajna magnetskog kruga, magnetne propustljivosti čelika i cosφ2, tj. iz sekundarnog opterećenja. Dizajn naponski transformatori pružaju napon naknadu greške smanjenje broja primarnih skretanja, i greška ugao naknadu zbog posebnu naknadu namotaja.

Ukupna potrošnja namotaja instrumentacije i releja spojen na sekundarnom namotaju napona transformatora ne smije prelaziti nazivnog napona transformatora snage, jer u suprotnom će to dovesti do povećanja grešaka.

U zavisnosti od svrhe, transformatori napona sa razne šeme  veze za navijanje. Za mjerenje od tri faze do faze napona mogu koristiti dvije faze dvonamotajnih transformator EBM, nos, OLT, povezani kao otvoreni trougao (Sl. 4.13, a), a tri faze dvaput navijanje transformatora NTMK, koji namotaja su povezani u zvjezdice (sl. 4.13, b). Za merenje napona na tlo mogu se koristiti tri monofazni transformatori povezani u shemu Y 0 / Y 0 ,   ili trofazni trostruki transformatori NTMI ili NAMI (slika b). U drugom slučaju, namotaja u zvezdu, koriste za povezivanje mjernih instrumenata, kao i da namotaja spojen na otvorenom delta, pridružuje kriv relej na zemlju. Na isti način, monofazni trostruki transformatori tipa ZNOM i kaskadni transformatori NKF povezani su sa trofaznom grupom.

Šeme ožičenja za transformatore napona

Dizajn razlikuje trofazne i jednofazne transformatore. Trofazni transformatori  Naponi se primenjuju na naponu do 18 kV, jednofazni - za bilo koji napon. Po vrsti izolacije, transformatori mogu biti suvi, uljani i liven izolovani.

Namotavanje suvih transformatora izrađenih je sa PEL žicom, a izolacija između namotaja je električna ploča. Takvi transformatori se koriste u instalacijama do 1000 V (NOS-0.5 - jednofazni, suvi, naponski transformator 0.5 kV).

Naponski transformatori sa uljnom izolacijom se koriste za napon od 6 - 1150 kV u zatvorenim i otvorenim razvodnicima. U ovim transformatorima, namotaji i magnetni krug su poplavljeni uljem, koji služi za izolaciju i hlađenje.

Trebalo bi razlikovati jednofazni dvaput navijanje transformatora EBM-6 EBM-10 HOM-15 HOM-35 iz jednofazni tri navijanje ZNOM-15 ZNOM-20, 35-ZNOM.

ŠEME POVEZIVANJA TRANSFORMATORA NAPONA

Šema povezivanja transformatora napona u zvezdu,  prikazano na slici 6.5, a,dizajniran je za dobijanje faznih napona u odnosu na zemlju i fazno-fazne (linearne) napone. Tri primarna namotaja TV1pridružite se zvezdi. Početak svakog navijanja ( A, B, C) su povezani sa odgovarajućim fazama dalekovoda i krajevima X, Y, Zujedinite u zajedničku tačku (neutralno N1) i zasnovan. Ovim uključivanjem u svaki primarni namotaj TV1napon se primjenjuje na fazu dalekovoda u odnosu na zemlju. Krajevi sekundarnih namotaja TV1(x,  the,  zna Fig.6.5, a) takođe se kombinuju u zvezdu čiji je neutralan N2komunicira sa nultom tačkom opterećenja N3(otpora 1 , 2 , 3 ). U gornjem krugu, neutralni primarni namotaj (tačka N1) je rigidno povezan sa zemljom i ima potencijal jednak nuli, isti potencijal će imati neutralan N2  i pripadajuće opterećenje neutralno N3.Sa ovom šemom, fazni naponi na sekundarnoj strani odgovaraju faznim naponima u odnosu na zemlju primarne strane. Uzemljenje neutralnog primarnog navoja VT i prisustva nula žica  u sekundarnom krugu su preduslov za dobijanje faznih napona u odnosu na zemlju.

Povezivanje navoja VT u y / y šeme se obično vrši u 12. grupi. Ova šema se može implementirati pomoću tri monofazne VT ili jednog trofaznog VT pet-šipka. Trofazni trostruki TN za ovaj sklop ne može se koristiti, jer u magnetnom krugu nema načina za zatvaranje magnetnih fluksa NP F  0 proizvedenih strujom Ja  0 u primarnim namotajima u slučaju grešaka na zemlji u mreži. U ovom slučaju, tok F  0 je zatvoreno kroz vazduh duž puta sa velikim magnetnim otporom. To dovodi do smanjenja otpora transformatora i naglog povećanja Ja  nas. Povećana Ja  nama izaziva nedopustivo zagrevanje transformatora, u vezi sa kojom se koristi trostrana TN


  je neprihvatljivo. U transformatorima sa pet šipki, četvrta i peta šipka magnetnog kola služe za zatvaranje tokova (Sl.6.6).

Krug priključaka navoja TN u otvorenom trouglu prikazan je na slici 6.7. Izvodi se pomoću dva monofazna VT-a povezana na dva fazna-fazna napona, na primer U  AB i U  BC . Napon na priključcima sekundarnih namotaja TH je uvek proporcionalan naponima između faze i faze koji se isporučuju sa primarne strane. Relay je povezan između žica sekundarnog kola. Kolo omogućuje da se dobiju sva tri fazna-fazna napona U  AB,   U  BC i U  AC .

Šema veza navitaka jednofaznog VT-a na naponski filter NP  se vrši pomoću tri monofazna VT-ova, kao što je prikazano na slici 6.8. Primarni namotaji su spojeni na zvezdu sa uzemljenim neutralnim, a sekundarni namotaji su serijski spojeni, formirajući otvoreni trougao. Na priključke otvorenih vrhova trougla povezan je relej. Stres U  p na priključcima otvorenog trougla jednak je geometrijskoj sondi napona sekundarnih namotaja: U   str = U   a + U   b + U   c .

Pošto je zbir trofaznih napona jednak trostrukom naponu NP, izražavajući sekundarne napone kroz primarni napon, dobijamo

(6.4)

U normalnim uslovima, fazni naponi su simetrični, U  p = 0. Uz kratak spoj bez zemlje takođe U  str   = 3U  0 = 0 (pogledajte Poglavlje 1). Sa kratkim spojem na tlu (jedno i dvostepeno), na priključcima otvorenog trougla TN se pojavljuje napon U  p = 3U 0 / K  U.

Napon direktni i inverzni sekvence formiraju simetrična zvezda i stoga zbir u otvorenom delta spoju uvijek dati nulu na terminale.

Razmatrano kolo je NP filter. Neophodan uslov za rad kola kao NP filter je uzemljenje neutralnog primarnog namotaja VT-a. Primjenom jednofazni TN sa dva sekundarnog namotaja može se povezati sa jednim od njih u zvezde, a drugi - pod shema otvorenog trokuta (Slika 6.9). Nazivnog napona na sekundarnog namotaja namijenjen za priključak na otvaranje trokuta, uzima se jednak mreže sa uzemljenim neutralne tačke 100 noćenja, a za mreže sa izolovanom neutralnom 100/3 B.

Krug priključka navoja trofaznog VT-a na naponski filter NP.  Da bi ste dobili 3U  0 od trofazne petopodne TN (vidi Sl.6.6) na svakoj od glavnih šipki 1 , 2 i 3 dodatni (treći) namotaj povezan je otvorenim trouglom. Napon na terminalima zavojnica se pojavljuje samo kada je tlo greška kada postoje magnetski fluksa NP, zatvara četvrtom i petom magnetne šipke. Šeme sa TN-om sa pet šipki omogućavaju primanje faznih i fazno-faznih napona istovremeno sa naponom NP-a.

Transformator za merenje napona služi za smanjenje visokog napona koji se primjenjuje u instalacijama naizmenična struja  na mernim instrumentima i relejima zaštite i automatizacije.

Da bi se direktno prebacivao na visoki napon, trebali bi se zahtevati vrlo krupni uređaji i releji zbog potrebe za njihovim prenošenjem uz visokonaponsku izolaciju. Proizvodnja i upotreba takve opreme je praktično neizvodljiva, naročito na 35 kV i više.

Upotreba naponskih transformatora omogućava korištenje standardnih mernih instrumenata za merenje pri visokom naponu, širenje njihovih granica mjerenja; Namotavanje releja uključenih preko transformatora napona može takođe imati standardne dizajne.

Osim toga, naponski transformator izoluje (odvaja) mjerne uređaje i releje od visokog napona, čime se osigurava sigurnost njihovog održavanja.

Naponski transformatori su naširoko koristi u električnim instalacijama visokog napona, njihovog rada zavisi od tačnosti i mjerenja električne energije, kao i pouzdanost relejne zaštite i kontrole za hitne slučajeve.

Mjerni transformator napona prema principu performansi se ne razlikuje od. Sastoji se od čeličnog jezgra, regrutovanog od električnih čeličnih limova, primarnog namotaja i jednog ili dva sekundarna namotaja.

Na sl. 1, a prikazuje dijagram transformatora napona sa jednim sekundarnim navojem. Visok napon U1 se nanosi na primarnu namotaj, a merni uređaj se primjenjuje na napon sekundarnog namotaja U2. Početak primarnih i sekundarnih namotaja označava slova A i a, a krajovi su X i x. Takve oznake obično se primenjuju na kućište transformatora pored priključaka njegovih namotaja.

Odnos primarnog nominalnog napona na sekundarni nazivni napon naziva se nazivni transformator napona Kn = U1 nom / U2 nom

Fig. 1. Dijagram i vektorski dijagram transformatora napona: a - krug, b - vektorski dijagram napona, c - vektorski dijagram napona

Kada transformator napona funkcioniše bez grešaka, primarni i sekundarni napon se podudaraju u fazi, kao što je prikazano na Sl. 1.6, a odnos njihovih veličina je K n. Sa odnosom transformacije K n = 1, napon U2 = U1 (slika 1, c).

Merni transformatori napona sa dva sekundarna namotaja

naponski transformatori sa dva sekundarna namotaja, osim za mjerenje snage instrumenti i releja su dizajnirani da rade na kola signalnih uređaja na Zemlji u izoliranim neutralnim mrežama ili za zaštitu od zemljospoja u mrežama s uzemljenom neutralnom.

Krug transformatora napona sa dva sekundarna namotaja prikazan je na Sl. 2, a. Izlazi drugog (dodatnog) namotaja koji se koriste za signalizaciju ili zaštitu u zemljama greške označeni su kao pakao i xd.

Na sl. 2.6 prikazuje dijagram uključivanja tri takva transformatora napona u trofazna mreža. Primarni i glavni sekundarni namotaji su povezani sa zvezdom. Neutralan primarni namotaj je uzemljen. Tri faze i nula mogu se napajati mernim uređajima i relejima iz glavnih sekundarnih namotaja. Sekundarni sekundarni namotaji su povezani u otvorenom trouglu. Od njih, zbir faznih napona svih tri faze se napaja na signalne ili zaštitne uređaje.

U normalnom radu mreže, u kojoj se uključuje transformator napona, ova vektorska suma je nula. Ovo se vidi iz vektorskih dijagrama na Sl. 2, u kojem Ua, Vc i Uc - vektor faza napona primjenjuje na primarnu namotaja, a Uad, Ub i D Ucd - primarni napon vektora n dodatnih sekundarnih namota. naponima na sekundarnim dodatnim namotajima, koji se poklapaju u smeru sa vektori na odgovarajućim primarnim namotajima (isti kao na slici 1, c).

Fig. 2. Naponski transformator sa dva sekundarna namotaja. a je dijagram; b - uključivanje u trofazno kolo; c - vektorski dijagram

Iznos vektori Uad, Ub i d Ucd dobiti kombinujući ih, odnosno, dijagram priključenje dodatnih namotaja, pretpostavljeno je da strelice vektora primarnog i sekundarnog napona odgovara početku namotaja transformatora.

Dobijeni napon 3U0 između kraja faze C navijanja i početka faze A navijanje na dijagramu je nula.

U stvarnim uslovima, obično na izlazu otvorenog trougla, postoji zanemarljiv napon nebalansiranja koji ne prelazi 2 do 3% nominalnog napona. Ova neravnoteža stvara blagi asimetrija uvijek na raspolaganju sekundarnoj fazi napona i mala odstupanja od oblika sinusoide krive.

Napon koji obezbeđuje pouzdan rad releja povezan sa otvorenim delta krugom se javlja samo u slučaju kvara na zemljištu sa primarne strane transformatora napona. S obzirom da je zemljospojna uzrokovane prolaskom struje kroz neutralne, napon pojavljuje na izlazu otvorenog trougla prema metodu zove simetričnih komponenti nulte komponente napona i označavaju 3U0. U ovoj notaciji, slika 3 pokazuje da je napon u ovom krugu zbir od tri faze. Oznaka 3U0 takođe se koristi za izlazni krug otvorenog trougla koji se isporučuje alarmu ili zaštitnom releju (slika 2.6).

Fig. 3. Vector dijagrami osnovnih i srednjih naprezanja ekstra namotaja za greške uzemljenja jednofazne: i - mreža sa uzemljenom neutralnom, b - u mreži sa izolovanom neutralan.

Najveća vrijednost napona 3U0 ima jednofaznu zemljinu grešku. Trebalo bi imati u vidu da je maksimalna vrijednost napona 3U0 u mreži sa izolovanim neutralnim sistemom mnogo veća nego u mreži sa neutralnim uzemljenjem.

Zajedničke šeme uključivanja transformatora mjernog napona

Najjednostavnija shema pomoću one, prikazane na Sl. 1, a, se koristi u startnim kutijama motora i na prekidačkim tačkama 6-10 kV za uključivanje voltmetra i naponskog releja ATS uređaja.

Na slici 4 prikazani su šemi preklopnih jednofaznih naponskih transformatora sa jednim navojem za snabdevanje trofaznih sekundarnih kola. Grupa tri zvezdane zvezde jednofaznih transformatora, prikazana na Sl. 4, i koristi se za mjerenje električnih uređaja, metara i voltmetri u električnoj nadzor izolacije od 0,5 - 10 kV sa izoliranim neutralnim i razgranata mreža koja ne zahtijevaju signalizaciju pojavu monofazne zemljospoja.

Za detekciju "zemlje" od ovih voltmetara, moraju pokazati veliku primarnu napetost između faza i zemlje (pogledajte vektorski dijagram na slici 3.6). Da bi to učinili, nula VN namotaja je uzemljena i voltmetri se uključuju na sekundarne fazne napone.

S obzirom na jednofazne greške u zemlji, transformatori napona mogu biti trajno ispod linijskog napona, njihov nazivni napon mora odgovarati primarnom faznom faznom naponu. Kao posledica toga, u normalnom radu, kada radi pod faznim naponom, snaga svakog transformatora, a time i čitave grupe, se svodi na√ 3 puta.Budući da u krugu sekundarnih namotaja nema nule, osigurači u sekundarnom kolu su instalirani u sve tri faze.

Fig. Shema 4. uključivanje monofazni napon mjerenje transformatora sa jednim sekundarnog namotaja: A - dijagram zvijezda - zvijezda za električnu 0,5-10 kV sa izolovanom neutralnom, b - otvoren dijagram trokut za električne 0,38-10 kV do - isti za električne instalacije 6 - 35 kV, g - uključivanje 6-18 kV naponskih transformatora u konfiguraciju trouglastog zvona za napajanje ARV uređaja za sinhrone mašine.

Na sl. 4.6 i naponski transformatori namijenjeni za snabdevanje mernih uređaja, brojača i releja uključenih na fazno-fazne napone uključeni su u otvoreno-delta sklop. Ovo kolo obezbeđuje simetrične fazno-fazne napone Uab, Ubc, Uc a kada naponski transformatori rade u bilo kojoj klasi tačnosti.

Karakteristika spoj otvoren trougao je nedovoljnu transformatora kapaciteta, budući da je snaga grupe dva manja od snage transformatora u tri grupe povezane u originalnoj trouglu transformatora ne 1,5 puta, i√ 3 puta.

Shema Slika 4b služe za napajanje električnog napona nerazgranati lanci 0,38 -10 kV, što omogućava da se tlo direktno iz sekundarnog strujnog kruga transformatora napona.

U sekundarnim krugovima kola prikazanog na Sl. 4, umesto osigurača, ugrađen je bipolarni automatski uređaj, nakon čega blok-kontakt zatvara signalni krug "napon napona". Uzemljenje sekundarnih namotaja se vrši na štitovima u fazi B, koji je dodatno uzemljen direktno na transformator napona kroz pirsing osigurač. Prekidač prekida sekundarne struje od transformatora napona sa vidljivim prekidima. Ova šema se koristi u električnim instalacijama od 6 do 35 kV pri napajanju razgranatih sekundarnih kola od dva ili više transformatora napona.

Na sl. 4 g naponskih transformatora su raspoređeni kao trougao - star, pružajući sekundarni napon U = 173 V, koji je neophodan za opskrbu automatsku kontrolu vožnje uređaja (ACD) sinhronih generatora i kondenzatora. Da bi se povećala pouzdanost rada ARV, osigurači u sekundarnim kolima nisu instalirani, što je dozvoljeno za neizgrađene strujne krugove.