Трансформаторное оборудование

КОММЕНТАРИЙ

С мнением Владимира Назарова не во всем согласен Радик Фаридович Раскулов. Он приводит свои аргументы, анализируя ситуацию с позиции производителя измерительных трансформаторов.

Радик Раскулов,
к.т.н., главный метролог ОАО «Свердловский завод трансформаторов тока», г. Екатеринбург

ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ТРАНСФОРМАТОРЫ
Позиция изготовителя

О трансформаторах напряжения

Отмечу, что по степени влияния на метрологические характеристики трансформаторов напряжения (ТН) наибольшее воздействие оказывает мощность нагрузки, затем – коэффициент мощности нагрузки, а первичное напряжение является третьим по значимости фактором, влияющим на погрешности.

Согласно ГОСТ 1983-2001, метрологические характеристики ТН для измерений устанавливаются для первичного напряжения в диапазоне 80–120% номинального. Соответственно первичную поверку при выпуске ТН производитель осуществляет в указанном диапазоне по методике ГОСТ 8.216-2011.

При изготовлении ТН количество витков первичной и вторичных обмоток корректируется так, чтобы погрешности не выходили за допускаемые пределы в указанном диапазоне напряжений, а при 20% номинального напряжения погрешности ТН для измерения не проверяются и класс точности не гарантируется.

При увеличении первичного напряжения увеличивается индукция в магнитопроводе ТН, что приводит к возрастанию потерь в магнитопроводе. Это приводит к тому, что при увеличении первичного напряжения метрологические характеристики ТН ухудшаются.

Поверив ТН для измерения при 20% номинального напряжения нельзя гарантировать, что погрешности ТН при 120% будут находиться в пределах, допускаемых для заданных классов точности. Поэтому определять погрешности при 20% номинального напряжения допустимо для ТН класса точности 3 и хуже.

Согласно ГОСТ 8.216-2011, периодическую поверку в эксплуатации допускается проводить при реальном напряжении сети, что является более достоверным, чем при 20% номинального напряжения, и при этом не требуется дополнительный источник напряжения.

При поверке погрешности ТН определяют отдельно для основной и дополнительной обмотки. По ГОСТ 1983-2001, не действующему на Украине, для ТН, длительно работающих с включенными нагрузками на обоих вторичных обмотках, погрешности определяют с включением нагрузок на обе вторичные обмотки, а порядок распределения нагрузок между обмотками должен быть указан в документации на ТН.

О трансформаторах тока

При поверке трансформаторов тока (ТТ) необходимо испытывать все точки, включая 100 и 120% номинального первичного тока, так как при этих токах погрешности могут выйти за верхний предел допускаемых погрешностей по ГОСТ 7746-2001.

В последнее время всё более востребованным становится применение ТТ с низким коэффициентом безопасности приборов – 10 и даже 5. Для достижения такого коэффициента требуется, чтобы магнитопровод ТТ насыщался при увеличении номинального первичного тока до 10(5)-кратного значения.

Для этих ТТ критическим является определение погрешностей при 100 и 120% номинального первичного тока. Поэтому ТТ классов точности 0,5S и 0,2S, применяемые для учета, должны обязательно поверяться при 100 и 120% номинального первичного тока и номинальной мощности вторичной нагрузки.

Согласно ГОСТ 7746-2001 (он также не действует на Украине) погрешности ТТ должны определяться в первичном токоведущем контуре с указанными расстояниями от ТТ до соседних фаз и обратного провода.

При проведении поверки при 20% номинального первичного тока влияние токов соседних фаз и обратного провода незначительно, а при токе 100 и 120% номинального первичного тока влияние токов соседних фаз и обратного провода может оказаться критичным и ТТ не будет соответствовать классу точности.

В стандарте МЭК, который введен на Украине взамен ГОСТ 7746-2001 (ДСТУ IEC 60044-1:2008), нет требования к производителю ТТ указывать размеры первичного токоведущего контура, в котором гарантируются погрешности ТТ.

Это приводит к тому, что в импортном оборудовании (элегазовые КРУ, КСО и т.п.), из-за влияния токов соседних токоведущих шин, ТТ могут не соответствовать классу точности.

Измерение тока намагничивания измерительных обмоток ТТ не может служить заменой поверки, а только косвенно может подтвердить, что ТТ не соответствует заявленному классу точности в случае увеличения тока намагничивания по сравнению с током, измеренным ранее.

Заключение

Применение омического делителя позволяет исключить влияние релейной нагрузки на обмотки ТН и повысить точность учета электроэнергии, но при этом необходимо повысить надежность работы делителей.

Минимальная наработка резисторов с металлодиэлектрическим проводящим слоем (МЛТ) и подобных не превышает 25000 ч, что составляет менее трех лет и несопоставимо со средним сроком службы ТН – 25 лет. Для надежной работы релейной защиты необходимо будет регулярно менять резисторы на новые либо применять резисторы с большим сроком службы.

КОММЕНТАРИЙ

Информацию Р.Ф. Раскулова о резисторах для делителей дополняет Владимир Назаров.

Владимир Назаров, д.т.н., профессор, ПАО «Хмельницкоблэнерго»

Исследовательские данные

В делителях напряжения используются резисторы с металлодиэлектрическим проводящим слоем МЛТ (ОМЛТ, С2-23, С2-33) рассеиваемой мощностью 2 Вт. Фазный делитель содержит 24 последовательно соединенных резистора сопротивлением 750 кОм каждый.

При определении типа резисторов для применения, мы учитывали цену, габариты, а также результаты исследований их длительной работоспособности, выполненных организациями, компетентными в данной области знаний, например Московским институтом электроники и математики.

Даже при максимальном напряжении на шинах подстанции, где установлен НТМ(и), в нормальном режиме (без однофазного замыкания (ОЗ) в сети), равном 12/1,73 кВ, мощность, рассеиваемая одним резистором, не превышает 0,11 Вт, а напряжение на каждом резисторе в 2,5 раза меньше его паспортного предельного значения. В режиме ОЗ в сети (продолжительность такого режима, как правило, не превышает 3% годового времени) указанные параметры соответственно равны 0,33 Вт и 1,5.

То есть означенные условия эксплуатации эквивалентны не сроку минимальной наработки до отказа, а сроку хранения, который для этих резисторов составляет 15 лет.

Кроме того, мы выборочно проверили несколько партий резисторов указанных типов с паспортным допуском 5% по истечении срока хранения 25–30 лет. Максимальные отклонения от номинала не превысили 1,75%.