Как читать релейную схему

Как читать релейную схему
Как читать релейную схему
Как читать релейную схему
konstrukciya_i_sxema_podklyucheniya_ntmi

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

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

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

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

Внешний вид трансформатора НТМИ-10:

konstrukciya_i_sxema_podklyucheniya_ntmi-10_конструкция_и_схема_подключения_НТМИ-10_2

Расшифровка НТМИ-10:

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

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

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

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

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

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

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

konstrukciya_i_sxema_podklyucheniya_ntmi-10_конструкция_и_схема_подключения_НТМИ-10_12

konstrukciya_i_sxema_podklyucheniya_ntmi-10_конструкция_и_схема_подключения_НТМИ-10_13

konstrukciya_i_sxema_podklyucheniya_ntmi-10_конструкция_и_схема_подключения_НТМИ-10_14

 

Технические характеристики НТМИ-10

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

konstrukciya_i_sxema_podklyucheniya_ntmi-10_конструкция_и_схема_подключения_НТМИ-10_3

konstrukciya_i_sxema_podklyucheniya_ntmi-10_конструкция_и_схема_подключения_НТМИ-10_11

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

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

konstrukciya_i_sxema_podklyucheniya_ntmi-10_конструкция_и_схема_подключения_НТМИ-10_26

Напомню, что класс точности расчетных счетчиков для потребителей мощностью до 670 (кВт) при напряжении 10 (кВ) должен быть не ниже 1,0.

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

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

Так, что не забывайте об этом.

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

Остальные характеристики приведены ниже:

  • схема и группа соединений обмоток - Ун/Ун - 0 (Ун/Ун -12)
  • режим работы — продолжительный
  • температура эксплуатации от -45°С до +40°С (исполнение У3)
  • срок службы — не менее 20 лет (по факту уже более 47 лет)
  • масса 190 (кг)
Устройство и конструкция НТМИ-10

Рассмотрим конструкцию трансформатора напряжения НТМИ-10.

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

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

konstrukciya_i_sxema_podklyucheniya_ntmi-10_конструкция_и_схема_подключения_НТМИ-10_27

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

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

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

konstrukciya_i_sxema_podklyucheniya_ntmi-10_конструкция_и_схема_подключения_НТМИ-10_4

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

konstrukciya_i_sxema_podklyucheniya_ntmi-10_конструкция_и_схема_подключения_НТМИ-10_5

Вводы трансформатора состоят из фарфоровых проходных изоляторов.

konstrukciya_i_sxema_podklyucheniya_ntmi-10_конструкция_и_схема_подключения_НТМИ-10_6

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

konstrukciya_i_sxema_podklyucheniya_ntmi-10_конструкция_и_схема_подключения_НТМИ-10_7

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

konstrukciya_i_sxema_podklyucheniya_ntmi-10_конструкция_и_схема_подключения_НТМИ-10_10

Сливную пробку и крышку бака трансформатора можно опломбировать.

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

konstrukciya_i_sxema_podklyucheniya_ntmi-10_конструкция_и_схема_подключения_НТМИ-10_15

konstrukciya_i_sxema_podklyucheniya_ntmi-10_конструкция_и_схема_подключения_НТМИ-10_16

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

konstrukciya_i_sxema_podklyucheniya_ntmi-10_конструкция_и_схема_подключения_НТМИ-10_9

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

konstrukciya_i_sxema_podklyucheniya_ntmi

 

Схема подключения НТМИ-10

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

Однолинейная принципиальная схема:

konstrukciya_i_sxema_podklyucheniya_ntmi-10_конструкция_и_схема_подключения_НТМИ-10_28

konstrukciya_i_sxema_podklyucheniya_ntmi-10_конструкция_и_схема_подключения_НТМИ-10_17

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

konstrukciya_i_sxema_podklyucheniya_ntmi-10_конструкция_и_схема_подключения_НТМИ-10_18

Как видите, цветовая маркировка шин полностью соблюдена. На каждой фазе имеются участки шин без краски, которые необходимы для установки переносных заземлений.

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

konstrukciya_i_sxema_podklyucheniya_ntmi-10_конструкция_и_схема_подключения_НТМИ-10_19

konstrukciya_i_sxema_podklyucheniya_ntmi-10_конструкция_и_схема_подключения_НТМИ-10_233

1. Первичная обмотка ТН

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

konstrukciya_i_sxema_podklyucheniya_ntmi-10_конструкция_и_схема_подключения_НТМИ-10_21

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

konstrukciya_i_sxema_podklyucheniya_ntmi-10_конструкция_и_схема_подключения_НТМИ-10_22

Маркировка первичной обмотки:

  • А — начало обмотки фазы А

  • В — начало обмотки фазы В
  • С — начало обмотки фазы С
  • О — нулевой вывод (концы всех обмоток соединены в одной точке)

У трансформатора НТМИ-10 имеется две вторичные обмотки:

  • основная
  • дополнительная (для контроля изоляции)

2. Основная вторичная обмотка

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

Маркировка выводов основной вторичной обмотки:

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

konstrukciya_i_sxema_podklyucheniya_ntmi-10_конструкция_и_схема_подключения_НТМИ-10_24

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

konstrukciya_i_sxema_podklyucheniya_ntmi-10_конструкция_и_схема_подключения_НТМИ-10_25

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

  • а — А601 (501)

  • b — В600 (521)
  • c — С601 (541)
  • o — О601 (500)

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

Для информации: почитайте статью о том, как выполняется маркировка вторичных цепей трансформаторов тока.

konstrukciya_i_sxema_podklyucheniya_ntmi-10_конструкция_и_схема_подключения_НТМИ-10_29

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

konstrukciya_i_sxema_podklyucheniya_ntmi-10_конструкция_и_схема_подключения_НТМИ-10_30

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

konstrukciya_i_sxema_podklyucheniya_ntmi-10_конструкция_и_схема_подключения_НТМИ-10_31

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

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

konstrukciya_i_sxema_podklyucheniya_ntmi-10_конструкция_и_схема_подключения_НТМИ-10_32

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

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

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

konstrukciya_i_sxema_podklyucheniya_ntmi-10_конструкция_и_схема_подключения_НТМИ-10_35

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

Измерение фактической нагрузки вторичной цепи трансформатора напряжения НТМИ 10

konstrukciya_i_sxema_podklyucheniya_ntmi-10_конструкция_и_схема_подключения_НТМИ-10_33

3. Дополнительная вторичная обмотка (для КИЗ)

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

konstrukciya_i_sxema_podklyucheniya_ntmi-10_конструкция_и_схема_подключения_НТМИ-10_34

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

Маркировка выводов дополнительной обмотки для контроля изоляции (КИЗ):

  • ад — начало обмотки

  • хд — конец обмотки

konstrukciya_i_sxema_podklyucheniya_ntmi-10_конструкция_и_схема_подключения_НТМИ-10_36

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

  • ад — Н601 (561)

  • хд — Н600 (562)

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

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

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

konstrukciya_i_sxema_podklyucheniya_ntmi-10_конструкция_и_схема_подключения_НТМИ-10_37

Дополнение про НТМИ-10-66

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

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

Внешний вид.

konstrukciya_i_sxema_podklyucheniya_ntmi-10_конструкция_и_схема_подключения_НТМИ-10_38

Бирка с техническими характеристиками НТМИ-10-66.

konstrukciya_i_sxema_podklyucheniya_ntmi-10_конструкция_и_схема_подключения_НТМИ-10_39

Сливная пробка.

konstrukciya_i_sxema_podklyucheniya_ntmi-10_конструкция_и_схема_подключения_НТМИ-10_40

Маркировка выводов.

konstrukciya_i_sxema_podklyucheniya_ntmi-10_конструкция_и_схема_подключения_НТМИ-10_41

konstrukciya_i_sxema_podklyucheniya_ntmi-10_конструкция_и_схема_подключения_НТМИ-10_42

konstrukciya_i_sxema_podklyucheniya_ntmi-10_конструкция_и_схема_подключения_НТМИ-10_43

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

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

Если статья была Вам полезна, то поделитесь ей со своими друзьями:


Как читать релейную схему Как читать релейную схему Как читать релейную схему Как читать релейную схему Как читать релейную схему Как читать релейную схему Как читать релейную схему

Тоже читают:



Трасса своими руками для детей

Отливы на окнах своими руками

Поздравлению юбиляру 50 лет

Открытки свадьба 25 года

Во сне подарок от бывшего