1.6.2 Схема соединения обмоток тн в неполный треугольник

Схема выполняется двумя однофазными ТН, которые включаются на два междуфазных напряжения (рисунок 1.13).

Реле KV могут включаться на любые три междуфазные напряжения U_аb, U_bс, U_са (рисунок 1.13,а)) или на фазные напряжения по отношению к нулевой точке системы междуфазных напряжений (рисунок 1.13,б)). Данная схема применяется в сетях 6 ÷ 35 кВ, когда не требуется получение фазных напряжений по отношению к земле.

Рисунок 1.13 Схема соединения обмоток двух однофазных ТН в неполный треугольник

а) с нагрузкой, включённой на междуфазные напряжения;

б) с нагрузкой, включённой на фазные напряжения по отношению к нулевой точке системы междуфазных напряжений

Данная схема исключает воздействие на реле напряжений НП, когда они имеются в полных первичных напряжениях.

1.6.3 Схема соединения обмоток тн для получения напряжений нп

Для получения напряжений НП обычно используются однофазные (свыше 35 кВ) или трёхфазные пятистержневые (до 35 кВ) трансформаторы напряжения. Их первичные обмотки соединяются в звезду, нейтраль которой заземляется (рисунок 1.14).

Рисунок 1.14 Схема включения обмоток трёх однофазных трансформаторов

напряжения в фильтр напряжений НП

Напряжение на зажимах разомкнутого треугольника равно геометрической сумме напряжений вторичных обмоток

U₂ = U_а + U_b + U_с.

В нормальных условиях работы защищаемой сети, когда векторы первичных напряжений U_а + U_b + U_с представляют собой симметричную систему векторов, геометрическая сумма вторичных напряжений равна нулю.

При замыкании «без земли» U₂ также равно нулю, так как в этом случае несимметричная система векторов полных первичных напряжений содержит лишь составляющие прямой и обратной последовательности. Вторичные напряжения U_а, U_b , U_с в этом случае можно представить в виде сумм напряжений прямой и обратной последовательностей, т.е.

U_а = U_1а + U_2а; U_b= U_1b + U_2b; U_с = U_1с + U_2с. (1.20)

Выше отмечалось, что вторичное напряжение равно

U₂ = U_а + U_b + U_с

С учётом выражений 1.20 можно записать

U₂ = U_1а + U_2а + U_1b + U_2b + U_1с + U_2с (1.21)

Известно, что U_1а + U_1b + U_1с = 0, а также U_2а + U_2b + U_2с = 0.

Следовательно, при коротких замыканиях в сети «без земли», когда отсутствуют напряжения НП, вторичное напряжение на выходе разомкнутого треугольника равно нулю.

При коротких замыканиях в защищаемой сети «с землёй», когда в составе полных вторичных напряжений есть составляющие нулевой последовательности, вторичное напряжение U₂ пропорционально напряжениям НП.

U₂ = U_р = U_оа + U_оb + U_ос = 3U_оф (1.22)

Рисунок 1.15, поясняющий работу фильтра напряжений НП

Таким образом, рассмотренная схема включения обмоток ТН является фильтром напряжений НП. Необходимым условием работы схемы в качестве фильтра НП является обязательное заземление нейтрали первичных обмоток.

Применяя однофазные трёхобмоточные ТН с двумя вторичными обмотками, можно соединять первые вторичные обмотки по схеме звезды, а вторые – по схеме разомкнутого треугольника (рисунок 1.16). При таком соединении можно получить фазные и междуфазные вторичные напряжения, а также суммарное напряжение НП.

Рисунок 1.16 Условное обозначение схемы соединения трёх однофазных

трёхобмоточных ТН

Номинальные напряжения вторичных обмоток, предназначенных для включения по схеме разомкнутого треугольника, принимаются равными:

- 100 В для сетей с заземлённой нейтралью;

- 100/3 В для сетей с изолированной нейтралью.

При однофазном КЗ в сети с глухозаземлённой нейтралью (сети 110 кВ и выше, а также сети 0,4 кВ), фазное напряжение повреждённой фазы становится равным нулю. Напряжения неповреждённых фаз остаются равными фазным напряжениям нормального режима (рисунок 1.17).

Рисунок 1.17 Схема фильтра напряжений НП и векторная диаграмма напряжений при однофазном КЗ в сети с глухозаземлённой нейтралью

Известно, что при К⁽¹⁾ в сети с глухозаземлённой нейтралью напряжения НП в каждой фазе равны (одной трети напряжения неповреждённой фазы, рисунок 1.17,б)). При этом напряжение на выходе разомкнутого треугольника

В сетях с изолированными нейтралями (сети напряжением 6 ÷ 35 кВ) при однофазном замыкании на землю напряжения неповреждённых фаз по отношению к земле становятся равными междуфазному напряжению. При этом напряжения НП в каждой фазе (в том числе и в повреждённой) становятся по величине равными фазным напряжениям доаварийного режима (рисунок 1.18)

U_оа = U_оb = U_ос = U_ф

U_с

U_в

-U_а

-U_а

Рисунок 1.18 Векторная диаграмма напряжений при однофазном замыкании на землю в сети с изолированной нейтралью

Напряжение на выходных зажимах разомкнутого треугольника

U₂ = 3U_оф = 3U_{ф норм. реж.}

Для того, чтобы при однофазном замыкании на землю в сети с изолированной нейтралью напряжение, подаваемое на реле, не превышало 100В, у ТН , предназначенных для работы в данных сетях, вторичные обмотки, соединённые в разомкнутый треугольник обеспечивают увеличенный коэффициент трансформации, например,

.