Защита при переходе высшего напряжения в сеть низшего

При эксплуатации возможно аварийное непосредственное соединение: обмоток трансформаторов высшего и низшего напряжений, проводов воздушных линий, цепей разных напряжений через металлоконструкции и т.п. Во всех этих случаях, если не принять мер зашиты, значительно повысится потенциал проводов в сети низкого напряжения, произойдет пробой изоляции и недопустимый потенциал распространится на все металлические части установки, связанные между собой сетью заземления или зануления.

При замыкании между обмотками высшей и низшей сторон трансформатора на сеть низшего напряжения накладывается более высокое напряжение, на которое не рассчитана изоляция сети и оборудования. Наиболее часто происходит переход напряжения со сторон 6000 и 10000 В на сеть 380 В.

Если сети высшего и низшего напряжений работают с изолированной нейтралью, то при переходе напряжения один из фазных проводов по отношению к земле оказывается под напряжением, равным сумме фазных напряжений высшей и низшей сторон (это может быть любая фаза в зависимости от группы соединения обмоток трансформатора, например, фаза А), а два других — под напряжением несколько ниже фазного напряжения высшей стороны. Последствием такого перехода является замыкание на корпус оборудования и появление высоких, напряжения прикосновения и напряжения шага.

Если в сети низшего напряжения недопустимо глухое заземление нейтрали, то нейтраль соединяют с заземляющим устройством через пробивной предохранитель. При отсутствии нейтрали (соединение обмоток трансформатора в треугольник) или недоступности нейтрали одну из фаз сети низшего напряжения заземляют через пробивной предохранитель.

Схема включения и действия пробивного предохранителя: 1, 2 — обмотки высшего и низшего напряжения, 3 — болт крепления крышки бака, 4 — перемычка, 5 — скоба предохранителя, 6, 9 — верхняя и нижняя части контактной головки, 7 — цокольный контакт, 8 — слюдяная прокладка с искровыми промежутками, 10 — центральный контакт, 11 — пробивной предохранитель, 12 — ввод нейтрали, 13 — стенка бака, 14 — заземляющая перемычка бака.

Центральный контакт 10 соединяют с вводом 12 нейтрали обмотки низшего напряжения при схеме «звезда» или с линейным вводом при схеме «треугольник», цокольный контакт — скобой с заземленным баком (крышкой).

При появлении на стороне низшего напряжения опасного напряжения воздушные промежутки слюдяной прокладки пробиваются образовавшейся электрической дугой, обмотка низшего напряжения соединяется с землей и таким образом приобретает потенциал, равный нулю.

Пробивные предохранители применяют при напряжении сети высшего напряжения более 3000 В. При переходе высшего напряжения пробивной предохранитель оказывается под напряжением высшей стороны и пробивается, цепь заземления замыкается, и нейтраль или фаза оказываются заземленными. Это снижает напряжение в сети низшего напряжения и вызывает срабатывание защиты в сети высшего напряжения. При высшем напряжении менее 3000 В пробивной предохранитель не срабатывает, поэтому в таких сетях нейтраль низшей стороны заземляют.

В сетях напряжением до 1000 В для защиты от опасности при переходе высшего напряжения на сторону низшего (как правило, малого напряжения) один из выводов или среднюю точку обмотки низшего напряжения заземляют или зануляют либо применяют заземленный экран или экранную обмотку между обмотками высшего и низшего напряжений трансформатора. При наличии заземленного экрана или экранной обмотки переход высшего напряжения на сеть низшего невозможен.

Защита от перехода высшего напряжения в цепь низшего в сети местного и переносного освещения: а — применение экранной обмотки, б — заземление конца обмотки низшего напряжения, в — заземление средней точки обмотки низшего напряжения

Смертельно опасны последствия перехода напряжения в сетях местного и переносного освещения 12 и 36 В, а также в сетях, питающих ручные инструменты.

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Подписывайтесь на наш канал в Telegram!

Просто пройдите по ссылке и подключитесь к каналу.

Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:

Источник

Пробивной предохранитель

Практическая работа

Тема: Защитные и контрольно – измерительные устройства трансформатора.

Цель: Изучить конструкцию защитных и контрольно-измерительных устройств трансформатора.

Теория.

Защитные и контрольно-измерительные устройства — несложные, но весьма ответственные; от их исправности зависят надежность работы трансформатора и безопасность людей, находящихся в непосредственной близости от подстанции.

Газовое реле.

Газовое реле защищает трансформатор при внутренних повреждениях, связанных с выделением газа, а также при утечке масла из-за не плотности. Повреждениями могут быть: разложение изолирующих материалов под воздействием повышенной температуры отдельных мест; замыкание параллельных проводов или витков в обмотках; некачественное соединение отводов; пробой изоляции; неисправность в магнитной системе.

Реле встраивают в рассечку трубы, соединяющей бак трансформатора с расширителем. При понижении уровня масла в трансформаторе, попадании в реле газа или выбросе масла через него в расширитель под большим давлением газов, реле срабатывает – замыкает контакты цепи сигнализации или отключения трансформатора. Таким образом, газовое реле предохраняет трансформатор от разрушения; анализ газа, взятого из реле, позволяет судить о характере повреждения. В трансформаторах применяют газовое реле двух типов – поплавковое и чашечное.

Работа поплавкого реле основана на всплывании и опускании металлических поплавков, чашечного – на всплывании и погружении чашечек с маслом; всплытие или погружение поплавков (чашечек) сопровождается размыканием или замыканием контактов цепей тока, работающих на сигнал или отключение трансформатора. В настоящее время наибольшее распространение получили поплавковые газовые реле Бухгольца.

Выхлопная труба

Повреждение внутри трансформатора, сопровождаемое электрической дугой, приводит к интенсивному разложению масла с образованием большого количества газа и, как следствие, резкому повышению давления внутри бака, при этом может разорваться бак и возникнуть пожар. Для локализации давления внутри бака устанавливают выхлопную трубу. При повышении давления внутри бака стекло лопается и газы вместе с маслом выбрасываются наружу.

Рис.2

Пробивной предохранитель

При повреждении внутри трансформатора, например пробое изоляции между обмотками или отводами, цепь обмотки ВН1 может соединиться с токоведущей частью обмотки НН2, при этом сторона низшего напряжения окажется под высоким напряжением, опасным для обслуживающего персонала и аппаратуры. Во избежание появления высокого потенциала на стороне НН у трансформаторов устанавливают пробивной предохранитель. При появлении на стороне НН опасного напряжения воздушные промежутки слюдяной прокладки пробиваются образовавшейся электрической дугой, обмотка НН соединяется с землей и таким образом приобретает потенциал, равный 0.

Маслоуказатель

Маслоуказатель у современных трансформаторов выполнен почти заподлицо со съемным дном расширителя. На масломерном стекле или на дне расширителя имеются три риски, соответствующие нормальному уровню масла в расширителе (при +15°С), минимальному (при —45° С) и максимальному (при +40° С). У трансформаторов старых выпусков маслоуказатели делались трубчатые. Риски на дне расширителя соответствовали другим минимальному и максимальному значениям температуры: —35 и +35° С.

Стеклянный термометр

Термометр, показывающий температуру масла под крышкой трансформатора, устанавливают в специальной гильзе, пропущенной через крышку внутрь бака. Дно гильзы завальцовывают. Ранее допускалось применение ртутных термометров. Однако в связи со случаями их поломки и попаданием ртути внутрь бака на токоведущие части, что являлось причиной аварий трансформаторов, в настоящее время применяют только спиртовые термометры или электронные датчики.

Источник

Пробивной предохранитель: использование, принцип действия

Иногда в трансформаторных понизительных установках возможно возникновение разряда пробоя между обмотками низкого и высокого напряжения, а также значительного повышения разницы потенциала на обмотках низкого напряжения. В связи с таким случаями возникла необходимость применять защитные устройства, такие как пробивные предохранители. Сейчас практически во всех понизительных трансформаторных подстанциях применяют данные защитные устройства.

Пробивной предохранитель

Существует несколько вариантов соединения обмоток низкой стороны. При соединении обмоток низкой стороны в звезду пробивной предохранитель трансформатора присоединяют к нейтрали и далее к заземлению. При соединении обмоток низкой стороны в треугольник предохранитель присоединяют к одному из концов обмотки и далее к заземлению.

Из чего состоит предохранитель

Один из электродов предохранителя соединяют с нейтралью, либо с одной из фаз трансформатора, если отсутствует нейтраль. Применение данных предохранителей намного упрощает контроль и обслуживание трансформаторных подстанций.

Принцип действия

При возникновении напряжения перехода в трансформаторах происходит повышение напряжения на обмотках низкой стороны. При этом происходит пробой искры, разряды проходят через отверстия в слюдяной пластинке между электродами пробивного предохранителя, тем самым происходит коммутация между ними и повышенное напряжение уходит через заземление. Как выше упоминалось, размеры и толщина самой слюдяной пластинки, а также отверстия в ней зависят от номинального рабочего напряжения высокой стороны трансформатора.

Такие предохранители применяются при напряжении на высокой стороне выше 3000 В, если же напряжение имеет значение ниже, чем 3000 В, то применяют просто глухое заземление, либо предохранители по специальному заказу клиента-потребителя.

Характеристики

В настоящее время изготавливаются и применяются пробивные предохранители с номинальным рабочим напряжением от 400 до 690 В (в редких случаях по спецзаказам изготавливают предохранители на напряжение нормальной работы 230 В), пределы пробивного напряжения варьируются от 300 до 1000 В. Разрядный промежуток между электродами варьируется от 0,08 до 0,3 мм, в зависимости от напряжения перехода.

Предохранитель при пробое выдерживает ток заземления до 200 А в течение 30 мин. При этом зачастую возникает сваривание рабочих электродов при пробое. Во время испытания фарфоровой изоляции на концы электродов предохранителей подают напряжение 2000 В в течение 1 минуты. Нормальное сопротивление изоляции не должно быть ниже 4 Ом. После прохождения испытаний на нижней части фарфорового корпуса наносится маркировка с рабочим напряжением. Все токоведущие части предохранителя никелируются, а места соединения, крепления покрывают цинком.

При монтаже данное защитное приспособление обязательно устанавливают строго симметрично вертикальной оси. При наружной установке трансформаторов сверху предохранители накрывают специальной крышкой для защиты от попадания пыли и влаги. Предохранители являются разовым средством защиты, то есть при возникновении пробоя через слюдяную пластинку его впоследствии следует заменить на новый, тем более если в ходе проверки пробивных предохранителей выявлено, что электроды сварились между собой.

Применение

При расчете электроснабжения какого-либо участка потребления энергетики обязательно внедряют многие специальные устройства защиты электроустановок, чтобы избежать их выхода из строя. Как было выше описано, одним из таких устройств является пробивной предохранитель. Применяется он для защиты обмоток низкого напряжения в трансформаторной установке при напряжении на высокой стороне от 3000 В.

Основным достоинством данного вида предохранителей является их простота изготовления, дешевизна, а также легкость обслуживания. Иногда по техническим требованиям условий клиента монтажные организации применяют аналоги пробивных предохранителей.

Источник

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Пробивной предохранитель

Пробивной предохранитель устанавливается по просьбе заказчика на трансформаторах с линейным напряжением до 525 в. Он служит для защиты сети НН от появления в ней повышенного потенциала в случае пробоя с обмотки ВН на обмотку НН трансформатора. [2]

Пробивной предохранитель состоит из двух металлических пластин, изолированных друг от друга слюдяной прокладкой с отверстиями. [4]

Пробивной предохранитель ( рис. 298) предназначен для защиты сетей низшего напряжения от появления в них высокого напряжения в случае пробоя изоляции в трансформаторах между обмотками низшего и высшего напряжений. При повреждении обмоток воздушный промежуток в пробивном предохранителе перекрывается и поврежденная обмотка соединяется с сетью заземления, в результате чего высокое напряжение не может возникнуть в сети низшего напряжения. [5]

Пробивные предохранители должны быть исправны и соответствовать номинальному напряжению электроустановки. [7]

Пробивные предохранители применяют для защиты сетей напряжением до 1000 В с изолированной нейтралью от появления в них напряжения выше 1000 В при повреждении изоляции между обмотками высшего и низшего напряжения силовых трансформаторов. Защита сетей достигается пробоем искровых промежутков пробивных предохранителей. Для создания точного пробивного промежутка, обеспечивающего необходимую разрядную характеристику, между электродами пробивного предохранителя предусматривают слюдяную прокладку определенной толщины с четырьмя отверстиями, через которые происходит разряд. [9]

Пробивной предохранитель состоит из двух металлических дисков, между которыми находится тонкая слюдяная пластинка с четырьмя отверстиями. Один из дисков соединен с нейтралью или фазой обмотки трансформатора со стороны низшего напряжения ( до 1000 В), другой диск соединен с заземляющим устройством установки. [10]

Пробивной предохранитель ( рис. 52) состоит из двух металлических дисков, изолированных между собой тонкой слюдяной пластинкой, имеющей четыре отверстия. Один из дисков имеет непосредственное токопроводящее соединение с нейтралью или фазой обмотки трансформатора ( сети) со стороны низшего напряжения ( до 1000 в), другой диск соединяется непосредственно с заземляющим устройством установки. [12]

Пробивные предохранители должны быть исправны и соответствовать номинальному напряжению электроустановки. [15]

Источник

Пробивной предохранитель

Пробивной предохранитель применяется в трехпроводных сетях. Он устанавливается в рассечку заземленной нейтрали силового трансформатора или в одну из фаз.

Следует различать плавкие и пробивные предохранители: пробивной предохранитель, в отличие от первого, не создает контакта в электрической цепи.

Пробивной предохранитель предназначен для защиты человека при переходе с высокого напряжения на низкое. Это может произойти, когда обмотки низкого и высокого напряжения расположены на одном стержне или рядом. В связи с этим человек может попасть под напряжение 6/ или 10/ кВ. Но пробивной предохранитель расплавляется и шунтирует человека.

Пробивной предохранитель является одноразовым, восстановлению не подлежит.

Сопоставление трех— и четырехпроводных сетей по бесперебойности

Рассмотрим два случая: короткое замыкание на землю в трех- и четырехпроводных сетях.

В четырехпроводных сетях короткие замыкания на землю отключает релейная защита (ток составляет килоамперы), а в сетях с изолированной нейтралью ток небольшой, поэтому сеть не обесточивается и продолжает работать некоторое время, которое допускает ПУЭ. Тогда получается, что трехпроводная сеть обеспечивает якобы бесперебойность. Но это одна сторона вопроса.

Вольтметры контроля изоляции фиксируют факт замыкания на землю, но не указывают место замыкания. Селективные указатели очень дорогие и из-за разветвленности сетей неэффективны. Для того, чтобы обнаружить повреждение, приходится поочередно отключать присоединения до момента, когда показания вольтметра не вернутся в нормальное положение.

Таким образом, неизвестно какая из сетей лучше по бесперебойности.

Сопоставление трех— и четырехпроводных сетей по экономичности

Произведем сопоставление сетей по следующим пунктам:

1. Рассмотрим осветительные трансформаторы, т.е. трансформаторы, которые нужны для питания однофазных нагрузок. В четырехпроводных сетях в отличие от трехпроводных они не применяются.

Из-за этого трехпроводные сети дороже, но в четырехпроводных сетях силовая и осветительная сеть объединены (точка М). В связи с этим нарушается электромагнитная совместимость и наносится ущерб от плохого качества напряжения. А при использовании отдельного осветительного трансформатора этого нет и на стороне силового трансформатора колебания напряжения меньше.

2. В трех- и четырехпроводных сетях происходит внедрение компьютерных технологий.

3. Рассмотрим измерительные цепи на рис.

Для трехпроводных сетей достаточно двух трансформаторов тока и трех амперметров для измерения тока в трех фазах, а для четырехпроводных нужно три трансформатора тока и четыре амперметра – по одному в каждой фазе и один, который устанавливается в нулевой провод на сумму токов. Если I_А+I_В+I_С=0, то нагрузка равномерная.

Таким образом, исходя из этих сопоставлений трехпроводная сеть экономичнее, но если провести технико-экономический расчет, то чаще всего получается наоборот – четырехпроводная экономичнее.

Сопоставление трех— и четырехпроводных сетей по безопасности

Раньше считалось, что обе системы безопасны, но разные по вариантам поражения электрическим током. Рассмотрим схемы, где человек дотрагивается фазы в трех- и четырехпроводных сетях.

В обоих случаях человек оказывается под фазным напряжением, т.е. 220 В. Но в первой схеме ток равняется , а во второй – :

,

.

Сопротивление изоляции очень большое, поэтому . Исходя из этого лучше применять сеть с изолированной нейтралью, но здесь нужен контроль изоляции и пробивной предохранитель.

Дата добавления: 2017-01-26 ; просмотров: 7674 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Источник