Взорвался трансформатор напряжения причины
Вчера через минуту после включения, взорвался ТН типа ЗНОЛ-НТЗ-10, причем через трещины в корпусе во все стороны полетела какая-то липкая черная жижа. Попадались раньше сгоревшие ТН типа ЗНОЛ, но, как правило, просто лопались корпуса, ничего из них не выливалось.Чем можно заливать обмотки, чтобы при нагреве получить черную жидкую гадость, типа дегтя, да еще и разлетающуюся под давлением? Предохранитель сгорел, короткого в цепях 100 В не выявлено, счетчик целый, коммутация 100 В цепей тоже. Заземлена обмотка фазы В, до этого ТН был год в работе, потом при порыве кабеля 10 кВ взорвались трансформаторы тока (тоже НТЗ 5/5А), но ТН уцелели. Всё испытали, изоляция в норме, сопротивления обмоток тоже, ток ХХ в норме. Возможно ли повреждение из-за резонанса - от ПС идет ВЛ-10 кВ около 10 км, потом стоит реклоузер с вакуумником и учетом, потом кабельная линия 7,5 км СПЭ, в конце КТП 40 кВА. При включении КТП была включена на ХХ, без нагрузки.
Post's attachmentsYou don't have the permssions to download the attachments of this post.
rba писал(а) : ↑Так это нормально :D С СЗТТ-шных ТН-ов тоже самое летело, мастика похоже изолирующая
rba писал(а) : ↑Вчера через минуту после включения, взорвался ТН типа ЗНОЛ-НТЗ-10
Чем и как включали и что включали, только ТН или целый комплекс оборудования вводили в работу?
А отсутствие замыкания на землю проверяли перед подачей напряжения на питающем центре?
На всякий случай, чье производство ТН, чтобы знать, что на что обращать внимание? (можно в личку написать)
Великий Новгород, мы их когда-то тоже рассматривали
Lekarь писал(а) : ↑Чем и как включали и что включали, только ТН или целый комплекс оборудования вводили в работу?
А отсутствие замыкания на землю проверяли перед подачей напряжения на питающем центре?
На всякий случай, чье производство ТН, чтобы знать, что на что обращать внимание? (можно в личку написать)
Включали реклоузером (вакуумник типа ВВТ-10-20-630), на КЛ-10 СПЭ АПВБП-10-3х70 длиной 1700 м, в конце включен трансформатор ТМГ-40 кВА. Включилось нормально, бросок тока при включении, потом практически нулевая нагрузка (КТП для освещения автотрассы, днем освещение выключено). При просмотре напряжений на счетчике (к 100 В цепям доступа нет, всё под пломбами), ф.А - 60В, ф.В - 28В, ф.С-59 В. Через минуту вверху хлопок (реклоузер на опорах, на высоте 6 метров), и из реклоузера белый дым. Линия не отключилась, собственные нужды не исчезли, отключил вручную вакуумник, РЛНД, полезли на вышке смотреть, и увидели на стенках внутри брызги черной липкой дряни, пробившейся из трещин в литом корпусе. КЛ-10, КТП, ТН, реклоузер испытали непосредственно перед включением (заменили трансформаторы тока, выбросили АГАТ-100, установили БМРЗ-50), все прогрузили первичным током, сделали в/в испытания всего, что только можно.
Производитель ТН - ООО «НТЗ «Волхов», Великий Новгород, причем их ТН-35 у меня в 2018 году в Тамани разлетелся на куски спустя пару месяцев после включения, без видимых причин, без черной жижи, просто лопнул литой корпус, отключило по дуговой защите без особых повреждений, заменили по гарантии без всяких разговоров.Но, по утверждению эксплуатации, внутри ТН была какая-то коричневая масса типа пластилина, типа незатвердевшего эпоксидного компаунда.На этом же реклоузере два раза при КЗ (дорожники рвали кабель) взрывались трансформаторы тока этого же производителя, но тут вроде как производителя винить нельзя - ток термической стойкости 500А (трансформаторы тока 5/5 навязывает служба учета) при реальном токе КЗ около 3 кА.
Да что-то не то с этими ЗНОЛами. В свое время попросил знакомых преподавателей (специалистов по ОПН и перенапряжениям) исследовать этот вопрос про однофазные ЗНОЛы в различных режимах работы. Пока ничего, в сентябре отпуск, зайду на кафедру, может что скажут. У меня тоже уже два ЗНОЛа разлетелись. Нужно что-то делать с их защитой и уменьшать время ее срабатывания. Предохранители уже не тянут. Или в наших сетях с непонятно какой нейтралью однофазные ТН не самый правильный выбор. Те же трехфазные НАМИ так себя не вели. Или дело в конструкции и материалах ЗНОЛов?
Кстати, ОПНы стояли какие на линии?
Да что-то не то с этими ЗНОЛами.
Кстати, ОПНы стояли какие на линии?
Да, два комплекта ОПН-П-10/12, один на выходе реклоузера, второй на конце КЛ-10. Причем участились взрывы ТН именно в последние 10 лет. Что тому причина - переход на литые ЗНОЛы, либо широкое распространение кабелей из СПЭ, пока вопрос открытый. Но, как видим на форуме, проблема есть для ТН всех классов напряжения, и у всех производителей - взрываются и итальянские, и новгородские, и свердловские, и китайские.Еще обратил внимание- на многих абонентских подстанциях старые трёхфазные масляные ТН работают с расземленной нейтралью по стороне ВН, эксплуатация задолбалась менять сгоревшие предохранители, и просто отбрасывают заземление с вывода нейтрали.Одни, правда, объяснили это тем, что сети в поисках земли в сетях, тупо крутят мегаомметром отходящие линии с РП на абонентов, и , естественно, НАМИТ даёт им глухое КЗ на землю, фидер отключают и без протокола испытаний КЛ включать отказываются.
rba писал(а) : ↑либо широкое распространение кабелей из СПЭ
А можно поподробнее, если есть какая-то инфа, а еще лучше личный опыт по этой теме? Просто у нас тоже все рвутся СПЭ повнедрять, есть уже действующие, но их мало и короткие. Вот и пытаюсь морально и просто подготовится к неизбежному и его последствиям.
Было предположение, что ОПНы как-то участвуют в образовании тока в ТН, но специалисты по ОПНам меня переубедили пока. У меня есть контроль температуры постоянный на шинах и втычных контактах ТН. Периодически мониторю, выше 35-40 летом не поднималась температура. Но если судить по разлетевшемуся ТН, то там нагрев был. Скорей всего очагом начала разрушения был вход с конца предохранителя в литую область ТН с металлического кольца, к которому припаяна наверно сама катушка. Я уже предохранители ставлю с номиналом 0,3 А теперь. Лучше они, чем ТН.
Mikhaylov_Aleksey писал(а) : ↑Было предположение, что ОПНы как-то участвуют в образовании тока в ТН, но специалисты по ОПНам меня переубедили пока.
Не верьте))) Вполне возможно, что одна точка замыкания была через ОПН, а вторая в электрической сети, возможно, что в самом ТН, на другой фазе.
Просто у нас тоже все рвутся СПЭ повнедрять.
Чем хоть обосновывают свое рвение?
А можно поподробнее, если есть какая-то инфа, а еще лучше личный опыт по этой теме? Просто у нас тоже все рвутся СПЭ повнедрять, есть уже действующие, но их мало и короткие. Вот и пытаюсь морально и просто подготовится к неизбежному и его последствиям.
Только личный опыт и есть - за последние несколько лет с десяток аварий на абонентских РП, ТП с дикими перенапряжениями в сети 10 кВ - два раза на одном из объектов взрывались ТН (ЗНОЛ-СЭЩ), установленные в вводных ячейках прямо на питающие кабели, при отключении вакуумника по дуговой защите происходило перекрытие по наружной поверхности вакуумных камер, т.е. напряжение было намного больше испытательных 42 кВ "на разрыв" вакуумника.Питающие линии - СПЭ длиной 4,5 км, транспозиции экранов нет, по осциллограммам с вводных сириусов ничего не видно, никаких толчков, скачков нет вплоть до взрыва ТН и срабатывания ЗДЗ. На одном объекте питающая ВЛ-10 длиной около 3 км, потом КЛ СПЭ около километра - постоянно (раз в две недели точно) горели предохранители на ТН учета типа ЗНОЛП, в итоге заменили на НОЛП, теперь горят раз в год, а то и два. На третьем - питающие КЛ СПЭ, длина 3 км, на одной секции вдруг сгорают предохранители во всех трех фазах ТН типа НАМИТ-10, и расплавляются до соплей 12 штук ОПН из 18 (на двух фазах) типа РТ/TEL. Сети кричат, что у них и остальных абонентов все нормально, никаких проблем, ищите причину у себя. Там, где линии чисто воздушные, реклоузеры и КРУНы на абонентских ответвлениях стоят годами без всякого обслуживания, с теми же ТН и вакууумниками, разве что молния шарахнет раз в десять лет, перекрывало опорные изоляторы по слою влажной пыли.Почему так совпадает, мне пока непонятно, внятного физического объяснения не нашел.
rba писал(а) : ↑в сети 10 кВ - два раза на одном из объектов взрывались ТН (ЗНОЛ-СЭЩ), установленные в вводных ячейках прямо на питающие кабели, при отключении вакуумника по дуговой защите происходило перекрытие по наружной поверхности вакуумных камер,.
В этом случае можно грубо прикинуть есть тут резонанс напряжений или нет?
Lekarь писал(а) : ↑Чем хоть обосновывают свое рвение?
Надеются таким образом повысить надежность и снизить повреждаемость. Вокруг СПЭ много рекламы, опять же мировые тенденции, тоже хотят не отставать. Пытаюсь донести, что не все так просто, но похоже не получается.
Спасибо. Подкину вот это все руководству, может призадумаются
Только личный опыт и есть - за последние несколько лет с десяток аварий на абонентских РП, ТП с дикими перенапряжениями в сети 10 кВ - два раза на одном из объектов взрывались ТН (ЗНОЛ-СЭЩ), установленные в вводных ячейках прямо на питающие кабели, при отключении вакуумника по дуговой защите происходило перекрытие по наружной поверхности вакуумных камер, т.е. напряжение было намного больше испытательных 42 кВ "на разрыв" вакуумника.
Есть у меня одна картинка, к сожалению комтрейд сам уже потерял где-то. Это скорей всего срез тока при отключении вакуумника, который включили на заземляющие ножи. КЛ из СПЭ 35 кВ длиной 1,2 м в конце ЗН, который и включили на напряжение. МТЗ отработала и выдала эту осциллограмму. Из теории знаю, что скачок напряжения зависит от общей индуктивности сети и тем больше, чем индуктивность больше. КЛ из СПЭ по идее должны снижать общую индуктивность и на ВЛ этот эффект проявляется в большей степени. Но есть же еще потребители со своей индуктивностью.
Но это все коммутационные перенапряжения, вопрос как объяснить выход из строя ТН в нормальном режиме пока не понятно. Возможно где-то в сети потребителя проходили какие-то коммутации.
Предполагаю, что защит по перенапряжению для защит ТН не стоит и соответственно осциллограмм процессов их выхода из строя связанных со скачком напряжения тоже нет. Может быть для сетей, где используются ЗНОЛы нужно вводить защиту от перенапряжений с нулевой выдержкой?
You don't have the permssions to download the attachments of this post.
andy_210568 писал(а) : ↑Плюсы у кабелей из СПЭ тоже есть по сравнению с другими. Этих плюсов много.
Мировые тенденции наверное не очень пришьешь к средним напряжениям, так как у многих другая нейтраль и культура эксплуатации.
Мне кажется, что ТН с литой изоляцией повреждаются из-за экономии производителей на том, что потребитель не видит. Мы тут голову ломаем, над электрическими процессами, а там всё проще - людям платят мало и халатное отношение, например к содержанию влаги в заливочной массе. Проверить это невозможно, да и некому.
Тоже из личного опыта, СЭЩ под Шнайдер Электриком типа. Кажется марку должны держать. А, нет, новый трансформатор масляный привезли сразу убитый. На что надеялись не знаю.
Взрыв трансформатора!?
Трансформаторы выходят из строя в 80% случаев из-за межвиткового замыкания обмоток, 19% из-за внутреннего высоковольтного пробоя, . Остальные случаи - это некачественное соединение внутренних выводов, смещение шунтов, выход из строя специальных полупроводниковых диодов, которые применяются в устройствах защиты. Однажды был случай неправильной маркировки трансформатора. Но это все экзотика.
Межвитковое замыкание , т.е. замыкание между собой соседних витков провода, покрытых тонких слоем эмали в качестве изоляции центральной медной жилы. Происходит крайне редко из-за дефекта эмали. В основном причина кроется в перегреве обмоток. Высокая температура разрушает слои эмали у соседних витков, при этом витки соприкасаются и происходит образование короткозамкнутого контура. После этого большая часть тока начинает протекать по этому контуру, что приводит к его еще большему разогреву и разрушение эмали у соседних витков. Происходит лавинообразное повышение температуры внутри трансформатора. Результат всем известен - трансформаторы выходят из строя, а визуально - в смоляном корпусе могут пожелтеть, редко - потрескаться, и крайне редко корпус может разорвать. В металлическом корпусе внешне это выглядит более привлекательно, разрушение происходит со стороны крышки.
Внутренний высоковольтный пробой возникает из-за дефектов смолы, которым заполнен или, из которой изготовлен корпус трансформатора. Есть проблема ионизации. Ведь обмотки находятся под высоким напряжением и постепенно в смолу проникают свободные электроны и ионы. Это тоже провоцирует пробой и создает условия для его возникновения. Трансформаторы в металлическом корпусе наиболее подвержены пробою, по понятным причинам. Кстати, пробой может стать причиной межвиткового замыкания и наоборот.
Причиной возникновения этих проблем в 99% случаях является неправильный расчет , монтаж и эксплуатация трансформаторов.
Хочу обратить внимание, что каждый производитель трансформаторов дает свою таблицу расчетов! Для одного типа трансформаторов они могут очень сильно отличаться! Кроме того, таблицы не истина в последней инстанции, а только руководство к действию. Все производители трансформаторов в обязательном порядке рекомендуют пользоваться измерителями рабочего тока на конкретой вывеске с конкретным трансформатором! Вы будете очень удивлены, когда окажется, что расчеты и реальность настолько отличаются!
При изготовлении неоновых трубок нужно строго соблюдать технологию! Отклонение от нее приводит к изменению нагрузочных характеристик ламп.
Приборы, которые применяются на неоновых постах, необходимо хотя бы раз в год проверять и калибровать! Практически никто после покупки неонового завода этим не занимается! Как показала практика, показания даже хороших фирменных приборов через год может отличаться на порядки!
Виктор МарковМнение Александра почти идеально. Однако позволю себе некоторые дополнения.
Межвитковые замыкания происходят, если рабочий ток в световой линии больше верхней границы допуска. Это понятно всем. Но важнее, что в области больших токов, растут их реактивные составляющие. При этом наблюдается рост тепловых потерь в обмотках и магнитопроводе. А куда теплу деваться, если компаунд имеет низкую теплопроводность. Оно идет на разогрев изоляции. Знание этого механизма дает действенный метод борьбы с ним. Я говорю о том, что реактивную составляющую и потери в магнитопроводе можно уменьшить, если использовать косинусные (компенсирующие) конденсаторы. При этом убиваем и другого зайца - снижаем общее энергопотребление.
Все вышесказанное всего лишь одна из причин взрывов. Другая причина- в механизме поглощения и отдачи компаундом влаги (например во время дождя). Свойство поглощения влаги называют "набуханием". При набухании вода деформирует сетку химических связей. После окончания воздействия влаги под действием тепла вода частично испаряется. Этот циклический процесс приводит к образованию сначала микро, а затем и макро трещин. Кто работает с Fart-том наверняка их видел. В Tecnolux эти трещинки предшествуют взрывам. Прошу заметить, что трансформаторы Siet не взрываются (корпус то металлический). А бескорпусные трансформаторы, нужно беречь от воздействия прямой влаги. Вот такие дополнения.
Кирина ЕлизаветаБескорпусные трансформаторы не нужно беречь от воздействия прямой влаги. Трещины в смоле образуются не от того, что в нее впитывается вода, а из-за проблем с процессом полемиризацией на заводе. Трансформатор в работе постоянно находится в режиме нагрева-охлаждения, т.е сужения-расширения. Если процесс полемиризации прошел не корректно ( например в печах температура не была равномерна на всех стадиях), то происходит растрескивание смолы, куда уже попадает вода, что и приводит к выходу из строя трансформатора.
У Сиета я также видела подобные эффекты (см. вложения).
А главное - правильный расчет. От брака заводского никто не застрахован. Хотя по нашим наблюдениям, Фарты самые надежные в нашем климате (морозы несильные, влажность и ее колебания - постоянные и высокие).
PS. Ладно, когда Виктор, но когда еще и Елизавета демонстрирует свои глубокие познания. Респект!
Взорвался трансформатор напряжения причины
mik_398500 , как определить эти емкости?
matu » Пн ноя 23, 2009 15:20
какую роль играют сопротивления,с научной теоритической точки зрения?Взрывы ТН-ов
VIG » Вт авг 30, 2011 17:26
Фируз Гафаров писал(а): какую роль играют сопротивления,с научной теоритической точки зрения?Одним из основных условий возникновения феррорезонанса является малая степень загрузки ТН (когда размагничивающее действие на сердечник вторичной обмотки мало). Сопротивление, включенное в цепь вторичной обмотки ТН компенсирует отсутствующую (или недостаточную) нагрузку ТН.
Феррорезонанс возникает на пониженных частотах (обычно, 25 или 16 Гц). Индуктивное сопротивление (и импеданс) первичной обмотки на таких частотах значительно меньше импеданса на основной частоте, поэтому ток через первичную обмотку резко возрастает, ТН сильно перегревается и сгорает (или взрывается).
Это явление наблюдается при определенных условиях во всех типах электромагнитных ТН, а не только в ТН с обмоткой "разомкнутый треугольник". В том случае, когда речь идет об измерительном ТН который используется для учета потребления электроэнергии, нужно быть осторожным, чтобы не перегрузить ТН дополнительным резистором и не снизить его точность. Известны конструкции защитных устройств, в которых сопротивление включено не постоянно, а подключается к ТН лишь при возникновении феррорезонанса. При этом нет необходимости ограничивать это сопротивление и оно выбирается в этих устройствах очень малым (0.5 Ома) для надежного срыва феррорезонанса. После исчезновения феррорезонанса сопротивление автоматически отключается от ТН.
Трансформаторы напряжения для сетей 6– 10 кв. Причины повреждаемости
ТРАНСФОРМАТОРЫ НАПРЯЖЕНИЯ ДЛЯ СЕТЕЙ 6–10 КВ
ПРИЧИНЫ ПОВРЕЖДАЕМОСТИ
Михаил Зихерман, к. т. н.,
конструктор измерительных
трансформаторов Раменского
электротехнического завода «Энергия»
Незаземляемые ТН
Такие ТН включаются между фазами сети и бывают либо однофазными (типа НОЛ, НОМ), либо трехфазными (типа НТМК). Они имеют только одну вторичную обмотку с наивысшим классом точности 0,2 или 0,5, что вполне приемлемо для питания коммерческих счетчиков электроэнергии.
При этом следует помнить, что класс точности ТН гарантируется только при определенных условиях эксплуатации. В частности, фактическая нагрузка при cosj = 0,8 должна быть симметричной и находиться в пределах от 25 до 100% от номинальной мощности. Если фактическая нагрузка меньше 25%, что характерно для применения электронных счетчиков с малым потреблением, то ее следует искусственно увеличить. Если же она больше 100%, то ТН переходит в низший класс точности.
Заземляемые ТН
Они включаются между фазами сети и землей и также производятся в однофазном (типа ЗНОЛ) или трехфазном (типа НТМИ, НАМИ, НАМИТ) исполнении. Когда три однофазных ТН собираются в трехфазную группу, она становится эквивалентной одному трехфазному ТН. Заземляемые трехфазные ТН выполняют все функции незаземляемых ТН плюс контроль изоляции сети. Для этого, помимо выводов трех фаз а, в и с у основной вторичной обмотки, они имеют вывод нейтрали о. Кроме того, имеется еще дополнительная обмотка аД-хД.
При нормальном симметричном режиме фазные напряжения ао, во и со равны 57,8 (100/Ц3) В, междуфазные ав, вс и са равны 100 В, а на выводах дополнительной вторичной обмотки имеется небольшое напряжение небаланса. При однофазных металлических замыканиях сети на землю одно из фазных напряжений снижается до нуля, а два других повышаются до 100 В. Междуфазные напряжения сохраняются неизменными, а напряжение дополнительной вторичной обмотки повышается до 100 В.
Наивысший класс точности заземляемых ТН при измерении междуфазных напряжений также составляет 0,2 или 0,5 при симметричной нагрузке от 25 до 100% от номинальной с cos j = 0,8. Однако согласно ГОСТ 1983-2001 он не гарантируется при однофазном замыкании сети на землю. В этом отношении заземляемые ТН уступают незаземляемым.
Класс точности ТН при измерении фазных напряжений может быть снижен до 3,0, т.к. в данном случае они предназначены для питания щитовых вольтметров контроля изоляции и не используются для питания счетчиков электрической энергии.
Следует упомянуть тот факт, что благодаря своей универсальности заземляемые ТН в последнее время получили неоправданно широкое распространение в российских электросетях. Их стали устанавливать даже в ТП у потребителя, где контроль изоляции не нужен. При этом забывается, что они более материалоемки и стоят дороже. Кроме того, заземляемые ТН из-за своей связи с землей подвержены разнообразным опасным воздействиям со стороны сетей и для обеспечения своей надежности нуждаются в квалифицированном подходе. В частности, заземляемый вывод Х обмотки ВН должен быть обязательно заземлен даже тогда, когда контроль изоляции не нужен.
Конструкция незаземляемых ТН
Незаземляемые ТН представляют собой трансформаторы малой мощности (обычно менее 1 кВА) с большим количеством витков тонкого провода обмотки ВН. Необходимый класс точности обеспечивается точностью намотки числа витков обмоток (амплитудная погрешность) и выбором сниженного значения номинальной индукции в стали магнитопровода (угловая погрешность). При высоких номинальных индукциях применяется коррекция угловой погрешности (НТМК).
Конструкция заземляемых ТН
Они также имеют большое число витков тонкого провода обмотки ВН и малую предельную мощность. Малая мощность ТН легла в основу широко распространенного представления о том, что они не могут сколько-нибудь существенно повлиять на режим работы основной сети 10(6) кВ, которая питает потребителей суммарной мощностью в тысячи и десятки тысяч кВА.
Исходя из этого представления, конструировались все ТН для сетей 10(6) кВ. Например, трехфазный заземляемый ТН типа НТМИ-10(6)-54 представляет собой переконструированный трехфазный трехстержневой незаземляемый ТН типа НТМК путем добавления к его магнитопроводу двух боковых стержней, по которым могут замыкаться потоки нулевой последовательности. При дальнейших исследованиях выяснилось, что выгоднее для каждой отдельной первичной обмотки, включенной между фазой сети и землей, иметь свой магнитопровод, т.е. перейти к трехфазной группе однофазных трансформаторов. В литом исполнении изоляции – это группа трех ТН типа ЗНОЛ-10(6), а в масляном исполнении – это три однофазных ТН в одном баке (типа НТМИ-10(6)-66). У этих ТН междуфазные вторичные напряжения ав, вс и са образуются, как геометрическая разность двух соседних фазных напряжений ао, во и со. При однофазных замыканиях сети на землю, когда рабочее напряжение отдельных фаз превышает 120% от номинального, междуфазные напряжения могут терять высокий класс точности.
Эксплуатационные характеристики заземляемых ТН
Малая мощность ТН по сравнению с установленной мощностью силовых трансформаторов в сетях 10(6) кВ ввела в заблуждение некоторых разработчиков ТН, а представление о невозможности ТН повлиять на процессы в сети не всегда является верным.
Оказалось, что сопротивление нулевой последовательности даже самой мощной сети, благодаря изолированной нейтрали, может иногда превышать сопротивление нулевой последовательности заземляемых ТН. Это может происходить тогда, когда заземляемый ТН оказывается подключенным к сети с малым током замыкания на землю. Это могут быть либо сборные шины ЦП или РП при отключенных линиях, либо сельская сеть с несколькими десятками километров воздушных линий.
В процессе эксплуатации заземляемых ТН выявились три режима, приводящие либо к ненормальной работе ТН, либо к их повреждению.
Первый режим характерен для работы заземляемых ТН на ненагруженных шинах ЦП или РП. Малый емкостный ток замыкания шин на землю на частоте 50 Гц компенсируется намагничивающим током одной из фаз ТН. Напряжение на этой фазе повышено, и сталь магнитопровода близка к насыщению. Напряжение остальных фаз понижено. В результате создается ложное впечатление о замыкании одной из фаз на землю. Так как в феррорезонанс может войти любая из трех фаз, «ложная земля» может «переходить» с одной фазы на другую. Обычно в таком режиме ТН не повреждается. Чтобы устранить явление «ложной земли», достаточно включить на дополнительную обмотку активное сопротивление 25 Ом.
Второй режим возникает при однофазных дуговых замыканиях на землю в сельских сетях. Благодаря воздушным линиям, они имеют небольшой (до 10А) ток замыкания на землю и открытую перемежающуюся дугу, подверженную действию ветра, что способствует ее попеременному зажиганию и гашению. В таком режиме емкость нулевой последовательности сети в бестоковую паузу перемежающейся дуги разряжается через ТН, насыщая его магнитопроводы и перегревая обмотки. Повторное зажигание дуги вновь заряжает емкость, которая затем в бестоковую паузу дуги разряжается через ТН. Такой процесс может длиться несколько минут или даже часов, в результате чего ТН нередко повреждается. Предлагалось много методов борьбы с таким развитием событий (разземление нейтрали обмотки ВН, включение в нее высокоомных резисторов или индуктивностей, подключение низкоомных резисторов на дополнительную обмотку). Однако эти меры по разным причинам не дали ожидаемых результатов.
Третий режим может возникнуть как в воздушных, так и в кабельных сетях. Это устойчивый гармонический феррорезонанс на частоте 50 Гц между емкостью нулевой последовательности сети и нелинейной индуктивностью намагничивания трехфазного трехстержневого потребительского силового трансформатора 10(6)/0,4 кВ с изолированной нейтралью обмотки ВН. Режим феррорезонанса возможен при замыкании на землю одной фазы малонагруженного трансформатора 20–400 кВА с последующим перегоранием плавкой вставки предохранителя. Напряжение нулевой последовательности сети при этом может достигать трехкратных значений, в результате чего повреждение ТН наступает менее чем за одну минуту. Наличие в сети одного или даже нескольких заземляемых ТН не может погасить данный вид феррорезонанса. Он срывается только после повреждения одного из ТН. При этом факты повреждения ТН именно из-за «внешнего» феррорезонанса, вследствие его быстротечности, очень трудно надежно зафиксировать.
Антирезонансные заземляемые ТН
После того, как попытки эффективной защиты ТН от повреждений не увенчались успехом, в 80-х годах прошлого столетия стали разрабатываться антирезонансные ТН. Принцип их работы заключается в том, что они сами не вступают в феррорезонанс (первый режим), устойчивы к перемежающейся дуге (второй режим) и к «внешнему» феррорезонансу в сети (третий режим). Правда, достичь полной антирезонансности разработчикам удалось не сразу. Так, первенец из этой серии НАМИ-10 У2 был несимметричен и иногда вступал в субгармонический (16,6 Гц) феррорезонанс с емкостью небольших сетей (первый режим), хотя в остальных режимах он был устойчив.
Антирезонансные ТН других типов, например, ЗНОЛ-10 с высокоомными резисторами в нейтрали или НАМИТ-10-2, тоже, возможно, не вполне устойчивы в одном или двух режимах. Степень их антирезонансности еще нуждается в дополнительной проверке. Остается заметить, что разработанный Раменским электротехническим заводом «Энергия» ТН типа НАМИ-10-95 выпускается с 1995 г. и случаев его неполной антирезонансности пока не наблюдалось.
Выводы:
Наиболее приемлемыми для электроснабжающих организаций, учитывающих электроэнергию и контролирующих изоляцию в сетях 10(6) кВ, являются антирезонансные заземляемые ТН. Для учета электроэнергии у потребителей достаточно применять незаземляемые ТН.
Взорвался трансформатор напряжения причины
г. Пермь, ул. Промышленная, 97а, 2 этаж
Каталог
Специальное предложение
При покупке предохранителей ПКТ и патронов ПТ:
- на сумму от 10 000 руб. скидка 3%
- на сумму от 50 000 руб. скидка 5%
- на сумму от 100 000 руб. скидка 10%
Услуги автокрана и автовышки
- МАЗ: стрела 18 м, груз-ть 16 тонн.
- МАЗ: стрела 21 м, груз-ть 15 тонн.
Цена: от 1100 р/час, мин. заказ 4 часа
Наши преимущества
- Низкие цены , а также гибкая система скидок
- Индивидуальный подход к каждому клиенту
- Своевременное выполнение графика поставки
- Консультации ведущих специалистов
- Отгрузочная площадка и офис в одном месте
- Бесплатное экспедирование до транспортной компании
Причины повреждаемости трансформаторов напряжения
В том числе типа трансформаторов НТМИ (НТМИ 6, НТМИ 10) для сетей 6/10 кВ
Особенность российских электросетей 6/10 кВ, без глухого заземления нейтрали заключается в том, что они могут работать некоторое время при однофазном замыкании на землю. И в этом случае изменяются только напряжения каждой из фаз относительно земли, но треугольник фазных напряжений остается неизменным. В результате потребители могут не реагировать на такое КЗ, продолжая работать в обычном режиме, в то время как эксплуатационное предприятие должно найти и отремонтировать неисправность на линии.
Выполнение этой задачи зависит от типа используемых трансформаторов напряжения, которые делятся на незаземляемые и заземляемые. Незаземляемые, в отличие от заземляемого типа, не имеют соединения первичной обмотки с землей. ТН заземляемого типа, помимо междуфазных напряжений, также могут трансформировать напряжения фаз относительно земли, что позволяет контролировать изоляцию сети. Это определило сферу применения этих видов трансформаторов напряжения в сетях 6/10 кВ: незаземляемые ТН в основном устанавливают на стороне высокого напряжения потребительских трансформаторов, а заземляемые – на шинах центров питания и распредпунктах.
a) Незаземляемые ТН
Незаземляемые ТН включают между фазами сети. Они бывают однофазными и трехфазными, имеют одну вторичную обмотку.
b) Заземляемые ТН
Заземляемые ТН включают между землей и фазами сети, их производят в однофазном и трехфазном исполнении. Если три однофазных ТН собрать в трехфазную группу, то такая группа эквивалентна одному трехфазному трансформатору напряжения. Заземляемые трехфазные ТН обеспечивают все функции незаземляемых и дополнительно контроль изоляции сети, для чего, помимо выводов фаз «A», «B» и «C» основной вторичной обмотки, имеется еще вывод нейтрали «O» и дополнительная обмотка.
При нормальном режиме симметричной нагрузки фазные напряжения АО, ВО, CO равны 57,8 B, а междуфазные равны 100 B, при этом на выходе дополнительной вторичной обмотки есть небольшое напряжение небаланса. Когда возникают однофазные замыкания на землю, напряжение одной из фаз снижается до нуля, в то время как два других напряжения повышаются до 100В.
Напряжения междуфазные не изменяются, хотя напряжение дополнительной обмотки возрастает до 100В.
При однофазных КЗ на землю, рабочее напряжение каждой фазы превышает 120% номинального напряжения, и междуфазные напряжения могут потерять высокий класс точности.
При эксплуатации заземляемых ТН выявились три режима, которые могут приводить к ненормальной работе трансформаторов и повреждению.
1. Первый режим возникает при работе заземляемых трансформаторов напряжения на ненагруженных шинах центров питания или распределительных пунктов. Малый емкостный ток (на частоте 50Гц) замыкания шин на землю компенсируется намагничивающим током одной из фаз трансформатора напряжения. Напряжение на этой фазе повышается, и намагниченность стали магнитопровода приближается к насыщению, в то время как напряжение остальных фаз понижено. Поэтому создается ложное впечатление о замыкании на землю одной из фаз. Так как в режим феррорезонанса может войти любая фаза, то «ложная земля» способна «переходить» с фазы на фазу. Обычно трансформатор напряжения при таком режиме не повреждается. Для устранения «ложной земли», достаточно включения на дополнительную обмотку сопротивления 25 Ом.
2. Второй режим может возникать при появлении однофазных дуговых замыканий на землю, часто происходящих в сельской местности. Благодаря воздушным линиям, имеется небольшой (до 10 А) ток замыкания, а также открытая перемежающаяся дуга, например из-за воздействия ветра, который вызывает ее циклическое гашение и зажигание. В этом случае емкость нулевой последовательности во время бестокового промежутка дуги разряжается через трансформатор напряжения, насыщая магнитопровод трансформатора и перегревая обмотки. Новое зажигание дуги приводит к тому, что емкость вновь заряжается, а затем снова в бестоковую паузу разряжается. Такой процесс может продолжаться несколько минут, а иногда и часов, и в результате ТН часто выходит из строя.
3. Третий режим может наблюдаться как в воздушных линиях, так и в линиях кабельных. Это возникновение явления устойчивого гармонического феррорезонанса между емкостью нулевой последовательности на частоте сети и нелинейной индуктивностью намагничивания трехфазного потребительского силового трансформатора. Режим феррорезонанса может возникать при КЗ на землю одной фазы малонагруженного трансформатора с последующим перегоранием предохранителя. При таком варианте напряжение нулевой последовательности может возрасти трехкратно, и в результате повреждение трансформатора напряжений происходит в течение одной минуты.
Причины сгорания трансформатора и методы защиты
Устройство и принцип действия трансформатора
Все такие аппараты, независимо от мощности и частоты сети, имеют похожее устройство и принцип действия. Они служат для изменения величины переменного напряжения и состоят из одной или нескольких катушек, намотанных на общем сердечнике.
Как работает трансформатор
Работа этого электроприбора основана на законе электромагнитной индукции Фарадея. При изменении величины магнитного потока, проходящего через проводник, в нем наводится электрический ток. Эти изменения происходят при изменении напряжения, поэтому такие устройства работают только от сети переменного тока.
Одним из свойств электротрансформаторов является обратимость. При подаче во вторичную обмотку напряжения, равного Uвтор, на выводах первичной обмотки появляется напряжение, равное Uперв.
Информация! Вторичных обмоток может быть любое количество, с несколькими отводами от каждой катушки.
Устройство трансформаторов
Для эффективной работы этих устройств сопротивление магнитному потоку должно быть минимальным. Поэтому намотка катушек производится на замкнутом магнитопроводе. В аппаратах, работающих в сети 50Гц, магнитопровод для уменьшения потерь и нагрева выполнен из пластин электротехнического железа, в высокочастотных устройствах он изготавливается керамический, из магнитодиэлектриков и ферритов.
Магнитопровод изготавливается различной формы:
При работе трансформаторы нагреваются. В устройствах мощностью до нескольких киловатт охлаждение естественное, в более мощных аппаратах устанавливаются обдувающие вентиляторы, а в высоковольтных электротрансформаторах катушки находятся в баке с трансформаторным маслом.
По своему назначению трансформаторы можно разделить на три группы:
Важно! В сетях, в которых пониженное напряжение используется для безопасности людей, автотрансформаторы применять запрещается.
Причины выхода из строя трансформатора
Основными признаками сгоревшего электротрансформатора являются:
- характерный запах и потемнение изоляции;
- сильный нагрев, особенно без нагрузки;
- пониженное напряжение или его отсутствие во вторичной обмотке.
Горит трансформатор из-за нарушения изоляции между отдельными проводниками:
Важно! Если к вторичной обмотке устройства подключен диодный мост, то подобная ситуация возникает также при пробое одного из диодов.
Виды неисправностей
Перед монтажом и при нарушениях работы электротрансформатор следует проверить на наличие неисправностей.
Обрыв обмотки, замыкание на корпус и другую обмотку
Эти неисправности определяются тестером или мегомметром. В исправном состоянии обмотки изолированы друг от друга и от корпуса, и величина изоляции составит 1-10 мОм, а сопротивление самой обмотки будет 0,1-100 Ом.
Внимание! Эти измерения проводятся для всех обмоток по отдельности.
Межвитковое замыкание
Не всегда электротрансформатор выходит из строя сразу. В некоторых случаях изоляция нарушается между двумя рядом расположенными витками из-за чего образуется короткозамкнутый виток. При подаче питания в первичную обмотку в нем наводится ток, виток греется и разрушает изоляцию рядом расположенных проводников.
Определить наличие межвиткового замыкания возможно только при помощи специального прибора. Без него эта неисправность выявляется путем визуального осмотра и поиска потемневшей изоляции, а также проверки тока трансформатора без нагрузки.
Ток холостого хода составляет от 30% в аппаратах мощностью 10ВА до 5% и меньше в устройствах мощностью 1000кВт и более. При этом должны отсутствовать гул и нагрев аппарата.
Сгоревший же трансформатор можно отремонтировать. Ремонт заключается в замене сгоревшей обмотки или полной перемотке всех катушек.
Определение числа витков и сечения провода
Перед началом ремонта необходимо определить сечение провода и число витков каждой обмотки. Измерение диаметра проводника производится микрометром. Если его нет, то допускается намотать на гвоздь 10 витков проводника, замерять штангенциркулем длину получившейся катушки и разделить на 10. Получившееся число будет диаметром проводника. Необходимый диаметр определяется также по специальным таблицам исходя из номинального тока катушки. При недостаточном сечении провода трансформатор будет гореть.
Важно! Для более точного измерения диаметра необходимо снять с провода изоляцию.
Если неизвестно число витков, то есть два варианта определения их количества.
Первичная обмотка в нерабочем состоянии
Расчёт производится по справочникам, при помощи онлайн-калькуляторов или специальными программами. Результат не очень точный, поэтому желательно намотать первичную обмотку, собрать аппарат и измерить ток холостого хода.
Исправная первичная обмотка
На нее наматывается 10-50 витков, в зависимости от мощности устройства. После сборки на ее выводах измеряется напряжение и вычисляется количество витков, необходимое для намотки по формуле N=(Nобм/Uобм)*U, где:
Ремонт трансформаторов
Ремонт и перемотка электротрансформаторов производится в определенном порядке:
- Разобрать магнитопровод. Железо сложить отдельно, по пластинам.
- Размотать сгоревшую катушку, считая число витков. Замерять микрометром диаметр провода.
- Намотать новые обмотки. Между слоями намотки и катушками проложить изоляционный материал. Его толщина зависит от диаметра провода.
- Собрать аппарат. Пластины трансформаторного железа необходимо плотно прижать, а при необходимости расклинить деревянными клиньями в катушке.
Для намотки необходимо использовать специальный станок. Намотать катушку руками, особенно с большим количеством витков из тонкого провода практически невозможно.
Совет! Если сгорела только одна из вторичных обмоток, то остальные не перематываются.
Частичная перемотка трансформатора
Для перемотки одной из вторичных катушек необходимо:
Защита от выхода из строя
Почему горит понижающий трансформатор? Прежде всего из-за перегрузки или короткого замыкания во вторичных сетях. Для предотвращения аварийной ситуации все катушки необходимо подключать через устройства защиты. При номинальном токе больше 1А используются модульные автоматы, с установкой на DIN-рейку, или автоматические выключатели другой конструкции. При токах менее 1А устройство подключается через предохранители.
Сгоревший трансформатор — это не приговор. Его можно отремонтировать, но любую аварию проще и дешевле предотвратить, чем устранить. Лучше установить необходимые автоматы или предохранители, чем менять аппарат каждый раз, когда он будет сгорать.
Читайте также: