Электрические машины и охрана труда (стр. 4 из 16)

Область применения – 3фазные 4-х проводные сети до 1000В с глухо-заземленной нейтралью.

15. Защитное отключение – быстродействующая защита, обеспечивающая автоматическое отключение поврежденной э/установки при возникновении опасности поражения э/током.

15.1 Основными элементами УЗО является прибор защитного отключения и исполнительный орган. Прибор защитного отключения – совокупность отдельных элементов, кот. воспринимают входную величину, реагируют на ее изменения и при заданном ее значении дают сигнал на отключения выключателя.

15.2 Основные требования к УЗО:

· высокая чувствительность;

· малое время отключения (0,06-0,07с);

· селективность действия;

· самоконтроль исправности УЗО;

· надежность;

15.3 Область применения УЗО.

Применяются в сетях любого напряжения и с любым режимом работы нейтрали. Основное применение в сетях до 1000В, например, проводка в жилых домах, где они обеспечивают безопасность при замыкании фазы на корпус, снижении сопротивления изоляции сети, прикосновении к токоведущим частям. Эти свойства зависят от типа УЗО и параметров э/устан.

15.4 Типы УЗО.

Возникновение условий, опасных в отношении поражения человека током, обусловливается изменением проводимости фаз сети относительно земли. Как результат могут изменяться и другие параметры установки – потенциал корпуса, токи замыкания, фазные напряжения, напряжения нулевой последовательности и т. д. Следовательно, любой из этих параметров может служить входной величиной для УЗО. Поэтому УЗО делятся на следующие типы, реагирующие на:

· Потенциал корпуса,

· Ток замыкания на землю,

· Напряжение нулевой последовательности.

· Токи нулевой последовательности,

· Фазные напряжения относительно земли,

· Оперативный ток.

Лекция № 3

Силовые трансформаторы и автотрансформаторы

Трансформатором наз. эл. техническое устройство, служащее для преобразования переменного тока одного напряжения в переменный ток др. напряжения той же частоты.

1. Классификация трансформаторов (ГОСТ 11677-85^*)

Силовые тр-ры классифицируются:

· по условиям работы – на тр-ры, предназначенные для работы в нормальных и специальных условиях;

· по виду изолирующей и охлаждающей среды – на масляные, сухие, заполненные негорючим жидким диэлектриком и с литой изоляцией;

· по типам, характеризующим назначение и основное конструктивное исполнение – трехфазные, однофазные, 2-х обмоточные, 3-х обмоточные, с расщепленной обмоткой НН;

· по способу регулирования напряжения и т.д.;

2. Основные параметры

В стандартах или ТУ на конкретные типы трансформаторов указываются сл. основные параметры:

· Номинальная мощность - S_ном, кВА;

· Номинальные напряжения всех основных обмоток – U_ном, кВ;

· Условные обозначения схем и групп соединения обмоток;

· вид переключения ответвлений (РПН – регулирование под нагрузкой, ПБВ – переключения без возбуждения), диапазон и число ступеней регулирования напряжения;

· наибольший допустимый ток в общей обмотке а/тр-ра – I_ном, А;

· напряжение короткого замыкания – U_к, в % ;

· ток холостого хода – I_х, в % I_ном;

· потери КЗ – Р_к, кВт;

· потери ХХ – Р_х, кВт:

· мощность двигателей системы охлаждения, масса полная и масла;

· габариты и присоединительные размеры;

· коэффициент мощности вторичной цепи – cos j₂;

3. Охлаждения трансформаторов

Тр-ры с воздушным охлаждением (естественным или с дутьем) наз. сухими. Различают сухие тр-ры с воздушной изоляцией обмоток и с обмотками, залитыми эпоксидными компаундами (литая изоляция). Сухие тр-ры с воздушной изоляцией изготавливаются мощностью до 1600 кВА и предназначены для установки в сухих, закрытых помещениях. Их достоинства – пожаробезопасность, простота конструкции, отсутствие жидкого диэлектрика.

Тр-ры с литой изоляцией выпускаются мощностью до 2500 кВА. Их дополнительные достоинства – большой диапазон изменения температуры окружающей среды (от -45 до +45⁰С), уменьшенный уровень шума.

Естественное масляное охлаждение применяется для тр-ов мощностью до 6300 кВА.

При мощности тр-ов 10 000 кВА и более применяется масляное охлаждение с воздушным дутьем. Обдувание поверхности радиаторов позволяет ↑ теплоотдачу на 50% и более. Тр-ры снабжаются системой дутьевого охлаждения при помощи эл. вентиляторов.

Масляное охлаждение с принудительной циркуляцией масла позволяет значительно увеличить отвод тепла от наиболее нагретых точек тр-ра. К баку тр-ра подключают несколько центробежных МН, кот. забирают нагретое масло из верхней точки бака тр-ра и прогоняют его через воздушный или водяной охладитель.

5. Условные обозначения систем охлаждения масляных трансформаторов.

М – естественная циркуляция воздуха и масла;

Д – принудительная циркуляция воздуха и естественная циркуляция масла;

МЦ - естественная циркуляция воздуха и принудительная циркуляция масла с ненаправленным потоком;

НМЦ - естественная циркуляция воздуха и принудительная циркуляция масла с направленным потоком масла;

ДЦ - принудительная циркуляция воздуха и масла с ненаправленным потоком масла;

НДЦ - принудительная циркуляция воздуха и масла с направленным потоком масла;

Ц - принудительная циркуляция воды и масла с ненаправленным потоком масла;

НЦ - принудительная циркуляция воды и масла с направленным потоком масла;

Примеры:

· ТРДН-40000/110 – трансформатор 3-х фазный 2-х обмоточный с расщепленной обмоткой НН, с масляным охлаждением, с дутьем и естественной циркуляцией масла, с РПН, номинальная мощность 40 000кВА, класс напряжения 110 кВ.

· АОДЦТН-133000/330/220 – автотрансформатор однофазный, 3-х обмоточный, с масляным охлаждением, с дутьем, с принудительной циркуляцией масла, с РПН, трехобмоточный, номинальная мощность 133 000кВА, класс напряжения 330 и 220кВ.

· ОРНЦ-533000/500 – трансформатор однофазный с масляным охлаждением, с принудительной циркуляцией воды и масла с направленным потоком масла, с расщепленной обмоткой на НН, с принудительной циркуляцией масла, номинальная мощность 533 000кВА.

6. Знаки для обозначения схемы соединения обмоток трансформаторов:

U - звезда,

- звезда с выведенной нулевой точкой;

D - треугольник;

- зигзаг или зигзаг с выведенной нулевой точкой;

7. Схемы и группы соединения обмоток трансформаторов и автотрансформаторов

Вид трансформатора (а/трансфор.)	Схемы и группы соединения обмоток
Трехфазные двухобмоточные тр-ры	Y/Y - 0; Y /Y – 0; Y/Δ – 11; Y/ Δ – 11; Y/ X – 11; Δ/Y – 11; Δ/ Δ – 0;
Однофазные двухобмоточные тр-ры	1/1 - 0
Трехфазные трехобмоточные тр-ры	Y/Y/ Δ –0- 11; Y/Δ/Δ –11-11;
Трехфазные трехобмоточные a/тр-ры	Y авто/ Δ –0-11;
Однофазные трехобмоточные a/тр-ры	1авто/1-0-0;
Трехфазные двухобмоточные а/тр-ры	Y авто;
Однофазные двухобмоточные тр-ры с расщепленной обмоткой НН	1/1-1-0-0;
Трехфазные двухобмоточные тр-ры с расщепленной обмоткой НН	Y/Δ – Δ – 11-11; Δ/Δ – 0-0;

8. Регулирование напряжения

Трансформаторы выполняются с переключением ответвления обмоток без возбуждения (ПБВ), т. е. после отключения всех обмоток от сети, и с переключением ответвлений под нагрузкой (РПН).

8.1 Диапазон и число ступеней регулирования РПН тр-ов и а/тр.

Класс напряжения, кВ	Мощность, МВА	Диапазон и число ступеней регулирования	Обмотка с ответвлениями
Двухобмоточные тр-ры:
35	1-6,3	±4х2,5%; ±6х1,5	ВН
110	2,5	+15% +10 ступеней -12% -8 ступеней	НН
110	6,3-125	±16; ±9 ступеней	ВН (в нейтрали)
220	32-200	±12; ±12 ступеней	ВН (в нейтрали)
Трехобмоточные:
110	6,3-80	±16; ±9 ступеней	ВН (в нейтрали)
220	25-63	±12; ±12 ступеней	ВН (в нейтрали)
Автотрансформаторы:
220	63-250	±12; ±8 ступеней (для 63 МВА) ±12; ±6 ступеней (для 125, 220, 250 МВА)	СН

8.2 ПБВ осуществляется переключением ответвлений обмоток ВН или СН. 3-х фазные понижающие тр-ры 25-16000 кВА напряжением до 35 кВ включительно, а также двухобмоточные напряжением 110 кВ при мощности до 80 000 кВА и напряжением 220 кВ при мощности до 200 000 кВА имеют 4 ответвления на стороне ВН: ±2х2,5% U_ном. 3-х обмоточные тр-ры напряжением 110 и220 кВ. имеют ПБВ ±2х2,5% на стороне СН в дополнение к РПН в нейтрали ВН.

9. Основные элементы конструкции тр-ров

Основными элементами явл. магнитопровод и обмотки. Магнитопровод представляет собой магнитную цепь тр-ра, по кот. замыкается м.п., а обмотки – это эл. цепи, по кот. протекает эл. ток. Магнитопровод вместе с обмотками представляет собой активную часть тр-ра. Магнитопровод явл. конструктивной и механической основой тр-ра. Он выполняется из отдельных листов эл. технической стали, изолированных др. от др. Качество эл/тех. стали влияет на допустимую магнитную индукцию и потери в магнитопроводе.

В настоящее время применяется холоднокатаная текстурованная сталь марок 3405, 3406, т. е. сталь с определенной ориентировкой зерен, допускающая индукцию до 1,7 Тл. Применение такой стали позволило значительно ¯ сечение м/провода за счет большей допустимой магнитной индукции, уменьшить диаметр витков, следовательно, массу и габариты тр-ов. Масса тр-ов на 1 мощности в настоящее время составляет 0,74 т/(МВА).