Початок arrow Теорія arrow Электрические напряжения при эксплуатации трансформаторов

Электрические напряжения при эксплуатации трансформаторов

эксплуатация трансформаторов

ГОСТом установлен ряд номинальных междуфазных напряжений электрических сетей, каждому из которых соответствует наибольшее длительно допускаемое рабочее напряжение (см. табл.).
Для электрооборудования введено понятие класса напряжения, причем каждому классу от 3 до 20 кВ соответствуют несколько номинальных напряжений сети, а для классов выше 20 кВ номинальные напряжения сети совпадают с классом напряжения оборудования. Для оборудования также установлены наибольшие рабочие напряжения.
Каждой обмотке трансформатора соответствует свой класс напряжения, номинальное и наибольшее рабочее напряжение. Классом напряжения трансформатора в целом считается класс напряжения обмотки ВН.
В трансформаторах с ответвлениями для регулирования напряжения за номинальное напряжение обмотки обычно принимают напряжение среднего ответвления, в некоторых случаях — напряжение наиболее часто работающего (основного) ответвления.

 Классы напряжения электрооборудования (по ГОСТ 1516.3-96)


Класс напряжения электрооборудования, кВ

Наибольшее
рабочее
напряжение

электрооборудования, кВ

Номинальное напряжение электрической сети, кВ

Наибольшее
длительно
допускаемое
рабочее
напряжение сети, кВ

1

1,1

1,0

1,1

3

3,6

3,0

3,5

3,15

3,5

3,3

3,6

6

7,2

6,0

6,9

6,6

7,2

10

12,0

10,0

11,5

11,0

12,0

15

17,5

13,8

15,2

15,0

17,5

15,75

17,5

20

24,0

18,0

19,8

20,0

23,0

22,0

24,0

24

26,5

24,0

26,5

27

30,0

27,0

30,0

35

40,5

35,0

40,5

110

126,0

110,0

126,0

150

172,0

150,0

172,0

220

252,0

220,0

252,0

330

363,0

330,0

363,0

500

525,0

500,0

525,0

750

787,0

750,0

787,0

В эксплуатации на изоляцию трансформатора действуют следующие напряжения:

  1. рабочее напряжение, вплоть до наибольшего, неограниченно длительно;
  2. повышения рабочего напряжения сверх наибольшего значения при аварийных режимах, ограниченные по длительности;
  3. коммутационные (внутренние) перенапряжения;
  4. атмосферные перенапряжения.

Максимальные уровни и длительности повышения рабочего напряжения определяются классом напряжения сети и особенностями ее работы. Их значения не нормируются стандартами, но могут указываться в нормативных документах на конкретные трансформаторы.
Форма импульсных перенапряжений
Рис.   Форма импульсных перенапряжений, а) коммутационный колебательный импульс. б) коммутационный апериодический импульс, в) грозовой импульс с крутым фронтом, г) грозовой импульс со срезом

Уровни коммутационных и атмосферных перенапряжений зависят от класса напряжения сети, вида ЛЭП (воздушные или кабельные), электрической прочности изоляции сети, устройства и характеристик защиты от перенапряжений ЛЭП и подстанций (в первую очередь от защитного уровня разрядников и ограничителей перенапряжений — ОПН). Перенапряжения представляют собой единичные (иногда повторяющиеся) импульсы разнообразной формы (см. рис.) — колебательные и апериодические, с разной частотой колебаний и скоростью затухания, с пологим и крутым фронтом, в некоторых случаях с резким (скачкообразным) спадом напряжения (срезом). Длительность коммутационных перенапряжений может достигать десятков миллисекунд, атмосферных — сотен микросекунд. Минимальная длительность фронта и среза может составлять десятые и даже сотые доли микросекунды. Таким образом, диапазон эквивалентных частот напряжений, воздействующих на обмотки трансформаторов, очень широк — от десятков герц до десятков мегагерц.

 
< Химический состав трансформаторных масел   Электрический расчет изоляционных промежутков в трансформаторном масле >