Антирезонансные трансформаторы напряжения: для чего нужны

Антирезонансные трансформаторы напряжения представляют собой устройство, необходимое в условиях, если на оборудование воздействуют феррорезонансные процессы. Если не использовать технику, то воздействие приведет к выходу из строя первичных и вторичных обмоток, перегреву конструктивных узлов.

Особенности антирезонансных трансформаторов

Трансформаторы, которые являются одним из центральных элементов любой электроэнергетической системы, подвергаются серьезным нагрузкам. Из-за постоянного функционирования, возможности сбоев, а также протекающих резонансных процессов, повреждаются обмотки, происходит перегрев конструктивных деталей, и в конечном итоге тс перестает быть эффективным, а то и вовсе выходит из строя. Антирезонансный трансформатор напряжения предназначен для защиты устройства от резонансных процессов. С помощью оборудования конструктивные узлы надежно защищены.

Антиферрорезонансные приборы способны обеспечить бесперебойную работу, однако стали использоваться в России недавно. Обычные трансформаторы напряжения не имеют показателей антирезонансности, что приводит к повреждению оборудования. Современные модели исправляют эту проблему. Но, по словам физиков-испытателей, не способны полностью решить имеющиеся проблемы. Сейчас происходит работа по поиску новых решений, которые избавят от возникающих резонансов в системе эффективней.

Область применения антирезонансной группы трансформаторов

Трансформаторы антирезонансные впервые начали выпускать в Российской Федерации около 20 лет назад. Самые первые модели, которые до сих пор используются на многих производствах, относят к классу НАМИ-10, НАМИ-35 масляные. К устройствам применимы принципы:

• предотвращение явления феррорезонанса;
• устойчивость к дуговым замыканиям;
• литая изоляция.

Сфера применения широкая, так как оборудование используется для сетей от 6 до 500 Киловольт. Применяется на производствах, где необходимо решать проблемы, связанные с возникающими феррорезонансными процессами. Трансформаторы типа НАМИ используются для выработки сигнала информации приборам и цепи сигнализации, учета и защиты с определенным показателем частоты тока.

Эффективность использования

Оборудование работает только при заземлении, обязательно наличие перманентных феррорезонансных явлений. Трансформатор не вызывает колебаний гармоники, но есть определенные условия, которые делают его работу эффективной, и те, которые не дают возможности установить его.

Следует понимать, что антирезонансные трансформаторы существенно дороже обычных тс. Эффективность применения рассчитывается в зависимости от характерных особенностей возникающих феррорезонансных явлений в сети. Технические требования указаны в эксплуатационном листе, проверяются в ГОСТе 1983-2001 РФ. При использовании на производстве ответственный сотрудник обязательно учитывает насколько эффективность будет отвечать экономичности. Проверяется в частности то, сколько будет потрачено средств с риском того, что без использования антирезонансного тс устройства повредятся. После получают коэффициент полезного действия оборудования сравнивают показатели.

Виды трансформаторов и принцип работы

Принцип работы конструктивного устройства, показатели мощности и требуемые нюансы различаются в зависимости от того, на скольких кВ работает оборудование. Требования обязательны к соблюдению, даже мельчайшие погрешности приводят к изменению феррорезонансной устойчивости.

Работающие при 110-ти киловольтах

Возникающие при функционировании сетей 110 кВ феррорезонансные явления обуславливаются начлиием разземления для уменьшения токов. Присутствуют резонансные колебания, связанные с:

• гармоникой и субгармоникой — появляется между конденсатами с определенными показателями емкости и индуктивностью трансформаторов;
• субгармоника при режимах неполных фаз — появляется в результате попадания через между фазные линии, когда напряжение подается на отключенную фазу;
• гармоника при неполной фазу — присутствует, когда работает тс с разземлением и взаимодействует с индуктивностью нелинейным образом.

При нулевом канале резонансные явления не возникают, но если определенный участок изменяет нейтраль, то это состояние возможно. Разземление приводит к тому, что повреждаются конструктивные детали. Сопротивление первичной обмотки создает резонанс на частоте 16 Герц, как последствие энергетический поток переводится через междуфазные проводники.

Антирезонансные трансформаторы напряжения, рассчитанные на 220, 330 и 500 киловольт

Для оборудования, которое работает на 220, 330 и 500 киловольтах существенную проблему представляют феррорезонансы с конденсаторами, которые отвечают за высоковольтные смены. Емкость значительная, при этом напряжение попадает при отключении цепи на трансформатор (разделяется между шинами и конденсаторами). Принцип работы состоит в том, чтоб обеспечить:

• линеаризацию магнитного провода;
• увеличение технических характеристик магнитопровода;
• увеличение показателя сцепления;
• снижение характеристик индуктивности;
• снижение потерь в первичной обмотке.

Выбор конкретных методик и принципа работы для такого трансформатора определяется типологией оборудования. Иногда оптимальным вариантом будет выбрать снижение субгармоники резонанса и вместе с этим уменьшить некоторые параметры производительности устройства.

Трансформаторы типа: НАМИ-10, НАМИ-10-95, НАМИ-10-95 УХЛ2

НАМИ-10 представляет собой первый трансформатор, используемый для снижения показателя резонанса. Расшифровка НАМИ буквально означает то, что трансформатор относится к типу работающий с напряжением (Н), антирезонансный (А), масляный, но в конкретном случае возникает циркуляция природным способом масла и воздушных потоков (М), изоляционно-контрольный (И). ТС такого типа является конструкцией из двух трехобмоточных тс.

НАМИ-10-95 является устройством, работающим в электрических сетях с частотой от 50 Герц. Трехфазный, предназначается для работы с измерительными системами, автоматическими устройствами, сигнализациями. Напряжение первичной обмотки составляет 10 или 6 кВ, вторичной — 0,1. Заземление собрано из конструкционной стали. Он масляный, обмотки с магнитопроводами помещены в сосуд.

НАМИ-10-95 УХЛ2 кроме основного предназначения (передача сигнала к оборудованию управления, измерения или защиты, могут использоваться для изоляции от максимальных показателей напряжения цепей электрических приборов на производстве. Всего установлено две вторичных обмотки, напряжение номинальное каждой из них не превышает 100 В.

Габаритные и установочные размеры

Размеры НАМИ-10 — это 482х353х635 миллиметров. Масса составляет 110 килограмм (может колебаться). Масса масла включена и составляет 22 килограмма. Для установки понадобятся вводы и болт заземления, что увеличивает установочные размеры на 20 процентов в ширину.

НАМИ-10-95 имеет габаритные размеры равные 482х330х575 миллиметрам. При этом установочные размеры составляют 286х344 миллиметров. Масса масла — 16 килограмм, общий вес трансформатора 93 килограмма.

Модель УХЛ-2 имеет идентичные характеристики габаритных, установочных размеров и веса.

Техника безопасности при работе с устройствами

Присутствуют ограничения при работе с антирезонансными трансформаторами. Эксплуатационные характеристики:

• высота над уровнем моря — не больше 1000 метров;
• температурный диапазон — от 15 до 35 градусов, колебания критичны, если превышают на 5 пунктов;
• второго типа атмосфера;
• обязательно соблюдение пожаробезопасности по нормативу 12.1.004-91, ТБ по 12.2.007.3-75.

Для установки оборудования выбирают среду не взрывоопасную, без паров, концентратов, газов, пыли, которая способна проводить ток.