Курсовые по энергетике
БН
Экология
Карта

Трансформаторы напряжения

Трансформатор напряжения предназначен для понижения высокого напряжения до стандартной величины 100 или 100/√3 В и для отделения цепей измерения и релейной защиты от первичных цепей вы­сокого напряжения. Схема включения однофазного трансформатора напряже­ния показана на рис. 4-91; первичная обмотка включена на напряжение сети U1, а ко вторичной обмотке (напряже­ние U2) присоединены параллельно ка­тушки измерительных приборов и реле. Для безопасности обслуживания один из выходов вторичной обмотки зазем­лен. Трансформатор напряжения в от­личие от трансформатора тока работает в режиме, близком к холостому ходу, так как сопротивление параллельных Подпись:  катушек приборов и реле большое, а ток, потребляемый ими, невелик.

Номинальный коэффициент трансформации определяется сле­дующим выражением: KU=U1НОМ/U2НОМ, где U1НОМ — номинальное первичное напряжение; U2НОМ — номи­нальное вторичное напряжение.

Рассеяние магнитного потока и потери в сердечнике приводят к погрешности измерения ∆U%=(KUU2-U1)100/U1

Так же как в трансформаторах тока, вектор вторичного напря­жения сдвинут относительно вектора первичного напряжения не точ­но на угол 180°. Это определяет угловую погрешность.

В зависимости от номинальной погрешности различают классы точности 0,2; 0,5; 1; 3. Погрешность зависит от конструкции магнитопровода, магнит­ной проницаемости стали, от величины и cosφ вторичной нагрузки. В конструкции трансформаторов напряжения предусматривается компенсация погрешности по напряжению путем некоторого умень­шения числа витков первичной обмотки, а также компенсация угловой погрешности за счет специальных компенсирующих обмоток.

В зависимости от назна­чения  могут применяться трансформаторы напряжения с различными схемами соеди­нения обмоток. Для измере­ния трех междуфазных напряжений можно использо­вать два однофазных двух­обмоточных трансформатора НОМ, НОС, НОЛ, соединен­ных по схеме открытого тре­угольника (рис. 4-92, а), а также трехфазный двухобмо­точный трансформатор НТМК, обмотки которого соединены в звезду (рис. 4-92, б). Для измерения напряжения отно­сительно земли могут применяться три однофазных транс­форматора, соединенных по схеме Y0/Y0, или трехфазный трехобмоточный трансформатор НТМИ (рис. 4-92, в). В последнем случае обмотка, соединенная в звезду, используется для присоединения измерительных приборов, а к об­мотке, соединенной в разомкнутый треугольник, присоединяется реле защиты от замыканий на землю. Таким же образом в трех­фазную группу соединяются однофазные трехобмоточные трансфор­маторы типа ЗНОМ и каскадные трансформаторы НКФ.

Конструкции трансформаторов напряжения

По конструкции различают трехфазные и однофазные транс­форматоры. Трехфазные трансформаторы напряжения применяются при напряжении до 18 кВ, однофазные — на любые напряжения. По типу изоляции трансформаторы могут быть сухими, масляными и с литой изоляцией.

Трансформаторы напряжения с масляной изо­ляцией применяются на напряжение 6 — 1150 кВ в закрытых и от­крытых распределитель­ных устройствах. В этих трансформаторах обмот­ки и магнитопровод за­литы маслом, которое служит для изоляции и охлаждения.

Следует отличать од­нофазные двухобмоточ­ные трансформаторы НОМ-6, НОМ-10, НОМ-15, НОМ-35 от од­нофазных трехобмоточных ЗНОМ-15,ЗНОМ-20, ЗНОМ-35.

Трансформаторы типов ЗНОМ-15, ЗНОМ-20, ЗНОМ-24 уста­навливаются в комплектных шинопроводах мощных генераторов. Для уменьшения потерь от намагничивания их баки выполняются из немагнитной стали. Трехфазные масляные трансформаторы типа НТМИ имеют пятистержневой магни­топровод и три обмотки. Такие трансформаторы предназначе­ны для присоединения приборов кон­троля изоляции.

Чем больше каскадов обмотки, тем больше их активное и реак­тивное сопротивление, возрастают погрешности и поэтому транс­форматоры НКФ-330, НКФ-500 выпускаются только в классах точности 1и3. Трансформаторы ЗНОЛ.06 предназначены для установки в КРУ и комплектных токопроводах взамен масляных трансформаторов НТМИ и ЗНОМ, а трансформаторы серии НОЛ.08 предназначены для замены НОМ-6 и НОМ-10.

Трансформаторы напряжения выбираются: по напряжению установки UУСТ≤UНОМ

по конструкции и схеме соединения обмоток; по классу точности; по вторичной нагрузке: S2∑≤SНОМ

где Sном — номинальная мощность в выбранном классе точности;

при этом следует иметь в виду, что для однофазных трансформаторов, соединенных в звезду, следует взять суммарную мощность всех трех фаз, а для соединенных по схеме открытого треугольника — удвоенную мощность одного трансформатора; S2∑ — нагрузка всех измерительных приборов и реле, присоединенных к трансформатору напряжения, В•А.

Для упрощения расчетов нагрузку приборов можно не разделять по фазам, тогда

 

Реакторы

Реакторы являются специальным средством ограничения токов к.з. Они =представляют из себя индуктивное сопротивление, включаемое последовательно в каждую фазу цепи, Конструктивно - это катушка с малым активным сопротивлением без сердечника.

Реакторы устанавливаются в сетях 6 - 10 кВ (иногда 35кВ и выше).

Рис. 4.2. Схемы включения реакторов

Допустимая потеря напряжения в линейном реакторе составляет 1,5 - 2 %. Для секционного реактора таких ограничений нет и его сопротивление может быть увеличено. Когда все же требуется значительное сопротивление для ограничения тока к.з. применяют БТУ (безинерционные токоограничивающие устройства).

Реактор (LR) и емкость (С) резонансно настроены (результирующее сопротивление близко к нулю). Индуктивность (L) в нормальном режиме имеет большое сопротивление и ток через нее мал. При к.з. ток через емкость увеличивается, увеличивается падение напряжения DU на емкости и увеличивается напряжение, приложенное к L, увеличивается ток через индуктивность, сердечник её насыщается и емкость закорачивается. Ток к.з. при этом ограничивается полным сопротивление реактора LR.

Для уменьшения падения напряжения в нормальном режиме и ограничения тока к.з. применяют также сдвоенные реакторы (с дополнительным выводом от средней точки обмотки). Схемы включения сдвоенных реакторов:

Реакторы ВВЭР сыграли определяющую роль на ключевых этапах становления и развития ядерной энергетики Советского Союза и России: o сооружение первых блоков Нововоронежской АЭС подтвердило техническую осуществимость надежных промышленных энергоисточников на ядерном топливе; o первое поколение серийных реакторов ВВЭР электрической мощностью 440 МВт продемонстрировало экономическую конкурентоспособность атомных электростанций; o второе поколение реакторов ВВЭР мощностью 440 и 1000 МВт, выполненных в соответствии с новыми требованиями безопасности, соответствующими сформировавшимся международным подходам, создало техническую базу для уверенного присутствия на международном рынке реакторных технологий; o в критический для отечественной ядерной энергетики период после аварии на Чернобыльской АЭС энергоблоки с ядерными реакторами ВВЭР продемонстрировали свою безопасность, обеспечили устойчивость ядерной энергетики и возможность ее дальнейшего развития. Таблица. 1 Основные характеристики новых реакторов ВВЭР и западных реакторов аналогичной мощности Характеристика ВВЭР-440 ВВЭР- 640 АР-600 (США) ВВЭР-1000 (В-320) ВВЭР- 1000 (В-392) N1300 (Франция) ВВЭР- 1500 EPR Электрическая мощность брутто, МВт 440 640 620 1000 1068 1330 1550- 1600 1630 Тепловая мощность, МВт 1375 1800 1940 3000 3000 3817 4250 4250 Давление в первом контуре, МПа 123 15.7 15.7 15.7 15.7 15.7 15,7 15,7 Давление в парогенераторе, МПа 4.6 7.1 5,5 6.3 6.3 7,1 7,34 7,8 Среднее/максимальное линейное знерговыделение твэла, Вт/см 127/325 100/265 135/350 166/448 166/448 170/445 125/340 155/405 Наружный диаметр твэлов, мм 9,1 9,1 9,5 9,1 9,1 9,5 9,1 9,5 Наружный диаметр корпуса реактора, м 3.84 4,54 4,4 1 54 4.54 4.83 5.42 5,4 Число петель (ГЦН) 6 4 4 4 4 4 4 4 В тоже время стратегическая линия на укрепление позиций ядерной энергетики привела к необходимости разработки атомных станций с реакторами ВВЭР нового поколения, обеспечивающими качественный шаг вперед в ожидаемом уровне их безопасности, опирающемся на "внутреннюю" безопасность и "пассивные" технические средства. Обеспечение устойчивой конкурентоспособности требует упрощения и удешевления конструкции и повышения единичной мощности блоков. Эти тенденции предопределили развитие третьего поколения реакторов ВВЭР. Для удовлетворения требований потребителей электроэнергии в России и возможных покупателей в других странах, а также для обеспечения необходимых экономических характеристик, по-видимому, требуется иметь ряд проектов энергоблоков АЭС с реакторами ВВЭР мощностью 500-650, 1000-1100 и 1500-1800 МВт (эл). Блоки мощностью 500-650 МВт (эл.) предназначаются для регионов России и других стран с относительно небольшими энергосистемами и имеют возможность регулирования мощности. Следующая разновидность блоков рассматривается для обеспечения как базовых нагрузок, так и в случае необходимости для регулирования мощности и частоты энергосистем. И, наконец, блоки мощностью 1500-1800 МВт (эл.), работая в режимах базовых нагрузок, могут обеспечить наименьшую себестоимость электроэнергии и повысить конкурентоспособность АЭС по сравнению с тепловыми электростанциями.


На главную