Назначение, конструкция и особенности ЗОН трансформатора

ЗОН трансформатора – это заземлитель нейтрали трансформатора. На электростанциях используются заземлители ЗОН-110. Расшифровка их названия – однополюсный заземлитель наружной установки. Цифрами после названия обозначается напряжение. Существует много разновидностей заземлителей. Но, прежде чем ознакомиться с ними, необходимо понять, для чего нужен ЗОН трансформатора на 110 кВ.

Назначение ЗОН-110

Заземление трансформатора называется заземление этого электрического устройства с прибором заземления.

Рабочим заземлением называется соединение какой-либо точки токопроводящих проводов с заземлительным устройством. Рабочее заземление соединяется с экранами кабелей, которые подают заряд в землю. Примером такого типа заземления является электростанция, на которой и источник тока и поглотитель энергии находятся в земле. Из-за такой установки потенциал между устройствами всегда один и тот же.

Имеет ЗОН трансформатора назначение весьма серьезное. Он служит для заземления нейтрали трансформаторов.

  • Заземление необходимо для обеспечения бесперебойной работы электрической установки.
  • Кроме того, оно обеспечивает защиту работников подстанций от поражения током.
  • Заземлению на подстанциях должны подвергаться абсолютно все детали из металла.
  • Основные металлоконструкции также необходимо включать в систему заземления.
  • Также заземление служит бесперебойным регулятором автоматизированной работы подстанции.

Заземлитель нейтрали силового трансформатора ЗОН-110

Конструкция ЗОН-110

Конструкция ЗОНа состоит из цилиндра, на которое крепится основание. Основание-это небольшая деталь в виде угла, на котором закреплена вся конструкция. К нему присоединен статический контакт с устройством, состоящим из трубы (в основном алюминиевая) на которую крепится круглая пластинка с валом. Такое устройство называется ножом заземления. Нож соединен с фазным проводом линии, который входит в фазу заземления вторым концом.

Давление всей установки устанавливается и регулируется стальной пружиной. Вентильные разрядники, устройства защищающие установку от перенапряжения. Берут весь удар на себя во время грозы. Внешний вид напоминает металлическую гусеницу. Включается ЗОН 110кВ между нулевой точкой напряжения и землёй, либо напрямую через трансформатор со вторичной обмоткой.

конструкция трансформатора

Как подготовить ЗОН к монтажу

Важный этап монтажа ЗОНа – предварительная подготовка. При подготовке важно следовать мерам предосторожности, а именно:

  1. Монтаж осуществляется только руками профессионалов согласно правилам технической эксплуатации электрических установок.
  2. При контакте с ножом и замере его покрытия напряжение должно отсутствовать.
  3. Наладка и эксплуатация заземлителя производится ТОЛЬКО при наличии защитного заземления.
  4. Во время подготовки категорически запрещается использовать неинверторные рукоятки.
  5. При работе с заземлителем необходимо обеспечить сохранность изоляторов от механических повреждений.

Подготовка ЗОНа к монтажу состоит из нескольких этапов:

  1. Осторожно распаковать заземлительное устройство.
  2. Тщательно проверить оборудование на наличие дефектов и деформаций. При обнаружении недочётов следует обратиться к заводу изготовителю.
  3. На заводские изделия наносится консервационная смазка, которую необходимо удалить перед монтажом. Для очистки деталей используют бензин или керосин.
  4. Затем нужно проверить исправность работы механизмов.
  5. После проверки заново нанести смазку.

Релейная защита и автоматика силовых масляных трансформаторов 110 кВ

Монтаж

Монтаж на электростанциях, независимо от видов ЗОНа, производится по следующему алгоритму:

  1. Подготовка плоскостей конструкций для установки опоры. Они должны быть ровными, так как небольшая неровность увеличивает риски возникновения сбоев в работе.
  2. Затем происходит установка заземлителя на подготовленную ранее поверхность.
  3. Крепежные элементы должны быть установлены плотно в специальных отверстиях.
  4. После этого их необходимо крепко затянуть.
  5. Затем происходит установка привода. Он присоединяется к ЗОНу трансформатора посредством сварки концов тяги с осью и вставкой.
  6. Отрегулировать тягой изоляционное расстояние. Оно должно быть равно 8,9 см и более.
  7. Произвести пробный запуск заземлителя.
  8. Соединить подводящую шину с выводом заземлителя.
  9. Затем необходимо удалить пыль с изолятора. Для этого нередко используют обычный растворитель для краски.
  10. После завершения монтажа производится шлифовка и окраска монтажных швов.
  11. Затем все соединения обрабатывают смазкой.

Силовой трансформатор на подстанции

Разновидности ЗОН-110

Существуют разные виды заземлителей ЗОН. Так, для заземления нейтралей силовых трансформаторов с защитой от замыканий на землю применяются:

  • ЗОН-110М-I УХЛ1
  • ЗОН-110Б-I УXЛ1
  • ЗОН-110-I T1

Все эти заземлители устанавливаются на трансформаторных станциях переменного тока. Они также обеспечивают механическое включение и выключение в сочетании с приводами ПР-01 и ПРГ-00.

Для заземления нейтралей трансформаторов без защиты от замыканий на землю используются:

  • ЗОН-110М- II УХЛ1
  • 30Н-110Б-II УХЛ1
  • ЗОН-110-II Т1

Чаще заземлители таких типов встречаются на стационарных трансформаторных подстанциях, они устанавливаются на напряжение 110 кВ.

внешний вид зон 110

Условия эксплуатации заземлителя ЗОН

Использование заземлителей всегда основывается на основных условиях эксплуатации. К ним относятся:

  • Температура окружающей среды от 40 градусов выше нуля и до 60 градусов ниже нулевого уровня
  • Расположение установки- 1000 м над уровнем моря
  • Толщина ледяной корки – до 2 см
  • Скорость ветра: без гололеда – не выше 15 м/с, с гололедом- не выше 40 м/с

Категория размещения заземлителя должна быть УХЛ1 или Т1.

Что такое нейтраль трансформатора

Нейтраль представляет собой несколько соединенных точек или проводников, которые либо не подключены к сети напряжений, либо имеют контакт с землёй путём преодоления больших сопротивлений.

режимы включения ненагруженного трансформатора с изолированной нейтралью

Заземление нейтралей необходимо по следующим причинам:

  • Правила техники безопасности;
  • Автономная бесперебойная работа защиты по замыканию на землю;
  • Возможность использования простых схем цепей.

При изменении напряжения относительно земли, создаются токи замыкания на землю, и появляется перенапряжение. Это происходит из-за нарушения симметрии системы. Нейтраль может иметь разные режимы, которые зависят от степени изменения симметрии. Так, в зависимости от режимов, нейтраль может быть:

  • Глухозаземленная. Нейтраль, присоединенная к заземлителю через малое сопротивление.
  • Изолированная. Не соединенная с заземлителем нейтраль.
  • Резонансно-заземленная. Нейтраль, соединенная с заземлителем с помощью реактора.
  • Резистивно-заземленная. Заземленная через резистор нейтраль.

Нейтрали трансформатора могут быть изолированы от земли или заземлены через активные сопротивления. Также сопротивления могут быть индуктивными. Изолированные нейтрали работают от 6 кВ до 35 кВ.

внешний вид нейтрали трансформатора

Принцип работы

Напряжение с трёхфазной электростанции поступает на линейный разъединитель. После этого оно попадается на отделитель 110кВ. Он является  таким же линейным разъединителем, только выполняющий расширенные функции, а именно приём более большого напряжения. Затем напряжение передается силовому трансформатору со встречной обмоткой.

Обычно на участках электростанций устанавливаются железные помещения, в которых размещаются масляные выключатели. Именно туда напряжение попадает в последнюю очередь. После попадания в ячейки ввода, оно распределяется по фидерам  (столбы с проводами). Они находятся рядом с электростанцией. В дальнейшем, электричество по проводам передаётся потребителям.

Также в систему электростанции входит короткозамыкатель 110 кВ, который защищает силовой трансформатор от перенапряжения и неисправностей. Если же в квартире при коротком замыкании вырубается щиток, то на электростанции при перенапряжении короткозамыкатель порождает ток короткого замыкания, вследствие действия которого трансформатор перестаёт работать. Также короткозамыкатель блокирует возгорание трансформатора путём отделения его от отделителя, к которому постоянно поступает напряжение от линий с электроэнергией.

внешний вид трансформатора

Заземление нейтрали

Заземление нейтрали трансформатора служит для ограничения перенапряжения. На значения напряжения влияют ёмкости сети, в которую включён трансформатор. Поэтому необходим элемент, который будет приглушать их принудительно. Так ЗОН 110кВ с активным током, который по значению больше емкостного за определённый период времени будет разряжать ёмкостное сопротивление, что приведет к понижению напряжения или его распределению.

Однако у заземлителя есть один большой недостаток. Из-за того, что он перераспределяет напряжение, происходит огромное рассеивание мощности, подаваемой с электростанции.

На сегодняшний день, специалисты решили подавать напряжение, которое будет безопасно для использования. Также при установке заземлителя снижается риск возникновения феррорезонанса. Феррорезонанс – резонанс, встречающийся в электрических цепях при различных неисправностях и высоких напряжениях.

заземление трансформатора

Защита трансформатора

Одной из главной защиты силового трансформатора является газовая защита. Она предотвращает повреждения внутри электрического устройства.

Газовое реле сигнализирует об отсутствии масла в нём, а следовательно, он перестанет работать. Это явление недопустимо на электростанции, потому что напряжению будет некуда идти и произойдёт возгорание. Однако реле работает по принципу, который делает работу системы безопасной. Оно устанавливается в топливный отсек в виде поплавка, соединяя контакты. В случае снижения топлива, он замкнёт контакты и отключит трансформатор от сети.

Дифференциальная защита также играет немалую роль в работе электростанции. Так принцип рассчитан на сравнении входящих в трансформатор токов. При нормальной работе ничего не происходит. Но как только возникает двухфазный или трёхфазный ток короткого замыкания, дифференциальное реле сразу выключает трансформатор из схемы, подавая всю энергию в землю.

схема защиты трансформатора

Помогла статья? Оцените её
1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (Пока оценок нет)
Загрузка...
Комментарии
  1. Максим

    Это бред студента-прогульщика на экзамене.

    • Александр

      Ничего подобного! Работал в фирме по производству таких изделий, так что все четко описано!

  2. Сергей

    Никогда не был силен в физике, но этот материал читать интересно. Написано доступно даже для людей мало сведущих.

Добавить комментарий
Adblock
detector