Ключові слова
вимірювальний трансформатор напруги
лита ізоляція
середня напруга
однофазне замикання на землю
перенапруга
струм холостого ходу трансформатора напруги
магнітопровід трансформатора напруги
індукція насичення
Як цитувати
Анотація
У статті розглянута проблема частих виходів з ладу топких запобіжників, що застосовуються для захисту вимірювальних трансформаторів, що заземлюються, середньої з литою ізоляцією, а також самих вимірювальних трансформаторів напруги, яка спостерігається як при протіканні аварійних режимів у мережах 6–35 кВ з ізольованою нейтраллю, але й при виникненні однофазних замикань на землю, які не є аварійними. Виконано дослідження щодо встановлення причин виходу з ладу топких запобіжників для захисту вимірювальних трансформаторів напруги. Проведено дослідження вольт-амперної характеристики трьох вимірювальних трансформаторів напруги різних виробників. Встановлено розбіжності у значеннях струму холостого ходу при перенапругах у разі виникнення однофазних замикань на землю. Показано, що у вимірювальних трансформаторах напруги певних виробників магнітна індукція в магнітопроводі при номінальній напрузі може значно перевищувати значення 0,95 Тл. В цьому випадку магнітопровід трансформатора в режимі перенапруги, яка згідно стандарту може тривати 8 годин, входить в режим насичення, і в первинній обмотці трансформатора з’являється значний струм, що може у десятки разів перевищувати номінативне значення. Це може призвести до спрацьовування запобіжника в колі первинної обмотки трансформатора, а при його відсутності призведе до перегріву трансформатора з ймовірним виходом його з ладу. Запропоновано рекомендації щодо ймовірних шляхів вирішення наявної проблеми, застосування яких на практиці з високою ймовірністю дозволить вирішити проблему частих виходів з ладу топких запобіжників у режимі однофазних замикань на землю, а також може суттєво знизити пошкоджуваність вимірювальних трансформаторів напруги з литою ізоляцією, що заземлюються, в електричних мережах середньої напруги 6–35 кВ із ізольованою нейтраллю.
Посилання
K. Wang, H. Liu, Q. Yang, L. Yin, and J. Huang, “Impact transient characteristics and selection method of voltage transformer fuse,” Energies, vol. 12, no. 4, Feb. 2019, Art. no. 737б doi: https://doi.org/10.3390/en12040737
Y. Bajda, O. Grechko, V. Buhaichuk, and R. Knápek, “To the problem of protection of medium voltage instrument transformers with fuses: Analytical research,” Lighting Engineering & Power Engineering, vol. 60, no. 3, pp. 92–102, Dec. 2021, doi: https://doi.org/10.33042/2079-424x.2021.60.3.02
O. Hanus and K. Starkov, “Study of the nature of overvoltages in the electrical network arising from voltage transformers,” Bulletin of the National Technical University "KhPI". Series: Energy: Reliability and Energy Efficiency, no. 1 (2), pp. 28–36, Jul. 2021, doi: https://doi.org/10.20998/2224-0349.2021.01.05 (in Ukrainian)
Y. Bajda and O. Grechko, “Multiphysics calculation of fuses of medium voltage measuring transformers,” Bulletin of NTU "KhPI". Series: Problems of Electrical Machines and Apparatus Perfection. The Theory and Practice, no. 1 (9), pp. 3–10, Jun. 2023, doi: https://doi.org/10.20998/2079-3944.2023.1.01 (in Ukrainian)
Transformatory napruhy. Zahalni tekhnichni umovy (HOST 1983-2001, IDT) [Voltage transformers. General technical conditions (HOST 1983-2001, IDT)], DSTU HOST 1983-2003, Ukrainian Scientific Research and Training Center for Standardization, Certification and Quality Problems, 2003. (in Ukrainian)
E. Baida and O. Grechko, “Using the Monte-Carlo method for assessing the difference in the operation of the fuel protector depending on the difference in its thermal physical and geometric parameters,” Bulletin of NTU "KhPI". Series: Problems of Electrical Machines and Apparatus Perfection. The Theory and Practice, no. 2 (12), pp. 3–7, Dec. 2024, doi: https://doi.org/10.20998/2079-3944.2024.2.01 (in Ukrainian)
A. V. Zhurakhivskyi, Yu. A. Kens, A. Ya. Yatseiko, and R. Ya. Masliak, “Ferorezonansni protsesy v elektromerezhakh 10 kV z riznotypnymy transformatoramy napruhy [Ferroresonance processes in electrical networks 10 kV with different voltage transformers],” Tekhnichna elektrodynamika, no. 2, pp. 73–78, 2010. (in Ukrainian)
Yu. L. Saenko and A. S. Popov, “Investigation of the damage cause of the voltage transformers using for insulation checking,” Energy Saving. Power Engineering. Energy, no. 7 (89), pp. 59–66, 2011. (in Russian)
A. A. Malinovskyi and Ye. Yu. Hushchyn, “Network faults impact on operation of NOM-10 voltage transformers,” Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu, no. 1, pp. 89–93, 2015. (in Ukrainian)
O. I. Hanus, “Experimental determination of the domain boundaries of the possible damping and persistent ferroresonance processes in the electric networks with the insulated neutral with the voltage transformers,” Lighting Engineering & Power Engineering, no. 7-8, pp. 77–85, 2006. (in Russian)
Y. I. Tugay, O. I. Ganus, and K. O. Starkov, “The switching in voltage transformer,” Tekhnichna Elektrodynamika, vol. 2016, no. 5, pp. 73–75, Sep. 2016, doi: https://doi.org/10.15407/techned2016.05.073 (in Ukrainian)
LLC «Quartz», “Zapobizhnyky strumoobmezhuiuchi serii PKT ta PKN. Tekhnichnyi opys ta instruktsiia z ekspluatatsii [Current-limiting fuses of the PKT and PKN series. Technical description and operating instructions],” Zaporizhzhia, UITsH. 674351.004 TO. [Online]. Available: https://quartz.zp.ua/uploads/files/products/pkt_pkn_ua.pdf (in Ukrainian)
Elektroobladnannia zminnoho strumu na napruhy vid 1 do 750 kV. Vymohy do elektrychnoi mitsnosti izoliatsii [AC electrical equipment for voltages from 1 to 750 kV. Requirements for electrical strength of insulation], HOST 1516.3-96, Technical Committee for Standardisation TC 37 “Electrical equipment for power transmission and distribution”. (in Russian)
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
Авторське право (c) 2025 Олександр Михайлович Гречко